PL190193B1

PL190193B1 - Urządzenie do separowania i zbierania odpadków

Info

Publication number: PL190193B1
Application number: PL99337924A
Authority: PL
Inventors: Roland Dubos; Vincent Fleurier; Marc Thery
Original assignee: Seb Sa
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2005-11-30
Also published as: RU2198581C2; WO1999059458A1; FR2778546B1; BR9906376A; TR200000094T1; PL337924A1; AU3935199A; CN1272048A; FR2778546A1; DE69919106D1; US6332239B1; EP0996355B1; EP0996355A1; CN1126500C

Abstract

1. Urzadzenie do separowania i zbierania odpad- ków dla przyrzadu zbierajacego odpadki, typu odku- rzacza, zwlaszcza posiadajacego zespól ssacy pola- czony z czyszczona powierzchnia rurami zakonczo- nymi ssawka, zawierajace pierwsza rure, majaca otwór wlotowy powietrza, który moze przyjmowac zassane powietrze prowadzone przez lacznik rurowy i otwór wylotu powietrza, slimak umieszczony w sposób w przyblizeniu osiowy w tej pierwszej rurze, druga rure o srednicy mniejszej od srednicy zewnetrznej slimaka umieszczona wspólosiowo w przedluzeniu pierwszej rury, polaczona aerody- namicznie swoim koncem z koncem wylotowym pierwszej rury i polaczona drugim swoim koncem z zespolem ssacym za pomoca pierwszego przewodu odporwadzajacego znamienne tym, ze zawiera trzecia rure (8b) umieszczona wokól drugiej rury (9) i pola- czona z koncem wylotowym pierwszej rury (8a), zas przestrzen oddzielajaca druga rure (9) i trzecia rure (8b) tworzy drugi przewód odprowadzajacy (21) odpadki, który jest polaczony z filtrem i/lub pojemnikiem (10), o dodatkowym przeplywie. F IG . 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do separowania i zbierania odpadków, które ma stanowić wyposażenie odkurzacza.

Znane jest urządzenie do separowania i zbierania odpadków, które z reguły usytuowane jest pomiędzy wlotem ssącym, dalej zwanym ssawką, a silnikiem zasysającym i torbą zbierającą odpadki. Torba jest częściowo utworzona z materiału przepuszczalnego dla powietrza zwanego membraną, i wykonuje na swojej powierzchni filtrację czynnika gazowego, zatrzymując cząstki stałe w nim zawarte. Gdy ta torba, na ogół papierowa, często płócienna, jest pełna lub zatkana, powinna być albo wymieniona, albo opróżniona i oczyszczona przez użytkownika. Niedogodność związana z tą operacją, jest tym trudniejsza do zaakceptowania im jest ona częstsza i wiąże się z kłopotliwym demontowaniem, manipulowaniem i ponownym montowaniem w korpusie urządzenia.

Podczas napełniania torby, staje się ona coraz mniej przepuszczalna dla powietrza: pory w membranie zatykają się stopniowo napływającymi drobnymi cząsteczkami o średnicy porównywalnej z wymiarem tych porów tworząc zatkanie, o którym wspomniano powyżej. To zatkanie tłumaczy się przez wzrost strat przejścia torby, to znaczy wzrost różnicy ciśnień występujących z jednej i drugiej strony membrany. Po dłuższym użyciu odkurzacza wyposażonego w tą samą torbę zatykanie pojawia się i wzmacnia. Wpływa ono na warunki zasysania, które obejmują odrywanie cząstek w obszarze kontaktu z czyszczoną podłogą, warunki pracy elementu zasysającego, transport cząstek do torby, ale także na warunki pracy silnika: to zatykanie powoduje zmniejszenie wydajności obniżając w konsekwencji sprawność odkurzania, zmniejsza się również prędkość silnika, co skraca czas jego życia.

Znane są również odkurzacze wyposażone w elementy filtrujące zwane, zwłaszcza w tym dziale przemysłu, cyklonowymi. Takie urządzenia umożliwiają zmniejszenie częstotliwości operacji na filtrach umieszczonych za tymi elementami, nie pozwalając ich jednak całkowicie uniknąć. Działają one tak jak filtry wstępne. Oczywiście im bardziej ta wstępna filtracja jest dokładna, to znaczy ma zdolność wychwycenia drobnych cząsteczek, tym rzadziej można wymieniać filtry umieszczone poniżej. Powstają wtedy warunki zasysania bardziej stałe w czasie, a więc korzystniejsze, jednocześnie dla trwałości silnika i sprawności odkurzania.

W pierwszym typie odkurzacza wprowadzonego do handlu przez firmę NOTETRY pod nazwą DYSON, powietrze niosące kurz jest wprowadzane stycznie pod górną pokrywę korpusu w postaci stożka ściętego, skierowanego do dołu i rozszerzającego się w pojemniku dolnym. W tym korpusie powietrze płynie więc po linii śrubowej schodzącej rzucając stałe cząstki na powierzchnie wewnętrzne ścian stożkowych, te cząstki spadają następnie pod wpływem siły ciężkości wzdłuż ścianek do pojemnika. Na końcu spirali powietrze uwolnione od stałych cząstek podnosi się środkową kolumną i przepływa pionową rurą przechodzącą przez środek pokrywy. Dokument W096/21389, opisuje bardziej dopracowany odkurzacz tego typu zawierający dwa cyklony wywołane w dwóch koncentrycznych komorach.

Najdrobniejsze cząstki, a więc często najlżejsze mają tendencję, gdy są one zabrane przez strumień, że siły odśrodkowe wspomniane wyżej odgrywaj;! w stosunku do tych cząsteczek rolę wtórną, w porównaniu z siłami ciągnącymi. Te cząsteczki są wyłapane poniżej urządzenia za pomocą, na przykład filtru składanego.

Istnieją liczne odmiany takich urządzeń, jak na przykład ujawnione w patencie USA Nr 3,925,045 wykorzystujące wiele stożków ściętych, skierowanych do dołu wchodzących pionowo jedne w drugie. Dokładniej, mała średnica dolnej części jednego stożka jest nieco większa od dużej średnicy górnej części następnego dolnego stożka w taki sposób, aby pozostawić między nimi przejście kołowe dla kurzów rzuconych na zewnątrz przez strumień cyklonowy wywołany wprowadzeniem stycznym.

Pojemnik kurzu musi także być regularnie opróżniany. Ta czynność także może okazać się kłopotliwa, dlatego często wykonuje się zbiorniki na kurz o dużych wymiarach. Należy

190 193 jednak zauważyć, że przechowywanie dużych ilości kurzu, przez długie okresy czasu ułatwia rozwój bakterii i/lub mikrobów wewnątrz tej strefy magazynowania.

Może również wydawać się słuszne opracowanie systemu pozwalającego na łatwiejsze i częstsze opróżnianie nagromadzonych odpadków, mającego mniejszy pojemnik. Zaletą takiego rozwiązania byłoby ograniczenie wymiarów urządzenia, wymiarów, które w przypadku urządzenia wspomnianego powyżej, są szkodliwe dla ogólnej ergonomii urządzenia (ciężar, łatwość manewrowania...)

Znane są również urządzenia, jak to opisane w Europejskim Zgłoszeniu Patentowym 0 815 788 z cyklonowym odwirowywaniem cząstek stałych, gdzie urządzenie wprowadzające kurz przez rurę śrubową znacznie się różni od wcześniejszych systemów. Filtracja pozostaje filtracją cyklonową na tyle, że przepływ jest tego samego rodzaju jak poprzednio opisany. Nowość systemu polega głównie na tym, że drobne pyły są wychwytywane dzięki gromadzeniu ładunku elektrycznego wytwarzanego z racji przejścia stałych cząsteczek w urządzeniu wprowadzającym, wzdłuż jego ścianek zewnętrznych, których materiał jest z tego tytułu przedmiotem starannego doboru. Celem jest poprawa sprawności wstępnej filtracji klasycznych cyklonów. To rozwiązanie ma jednak dużą objętość.

Wadą tych rozwiązań jest to, że wytwarzają one znaczne straty ciśnienia.

Z opisu patentowego US 5350 432 znany jest odkurzacz wyposażony w urządzenie separacyjne, zawierające koło łopatkowe wewnątrz komory separacyjnej. Koło to, wprowadzone w ruch obrotowy przez strumień powietrza wytworzony przez zespół silnika - wentylatora odkurzacza wytwarza cyklon, pozwalający oddzielić odpadki zebrane przez przewód otaczający drugą rurę w połączeniu z końcówką przepompowywania pierwszej rury i połączony z zespołem ssącym. Obecność członu obracającego się może być źródłem blokowania koła lub odpadków pomiędzy kołem i komorą podtrzymującą to koło.

Znane są ponadto pewne szczególne zastosowania wojskowe systemów wstępnej filtracji różnych od systemów cyklonowych, zwane w dalszym ciągu tego opisu systemami GD: powietrze jest wprowadzane do rury, która zawiera ślimak umieszczony w osi rury, na jej końcu zwanym wlotem. Ma on średnicę zewnętrzną znacznie mniejszą od średnicy wewnętrznej rury (mniejszą o 20 do 60%). Jego zadaniem jest wywołanie wirowania powietrza i odwirowania cząstek stałych i rzucania ich na ścianki wewnętrzne. W przedłużeniu końca ślimaka na tej samej osi co rura i ślimak, umieszczona jest w pewnej odległości druga rura zwana wylotową, umieszczona w poprzedniej rurze o średnicy równej lub mniejszej średnicy zewnętrznej śruby, która zapewnia przetłaczanie pewnej części wprowadzonego, odkurzonego powietrza. W przestrzeni oddzielającej ściankę zewnętrzną rury wewnętrznej od ścianki wewnętrznej rury zewnętrznej powstaje dodatkowy wylot, który odprowadza pozostałą część powietrza zawierającego kurz. W tym rozwiązaniu powietrze jeszcze nie oczyszczone przepływające przez dodatkowy wylot jest wyrzucane, często bezpośrednio na zewnątrz.

Ta konfiguracja nie da się jednak zastosować w warunkach jakie powinny spełniać odkurzacze. Zwłaszcza przepływ, poziomy obniżonego ciśnienia, przekroje przejść, a więc wymiary, rozmaitość odpadków do usunięcia (którymi w przypadku odkurzacza mogą być resztki włókien, materiały sproszkowane, okruchy chleba...) znacznie różni zastosowanie wojskowe od gospodarstwa domowego.

Urządzenie do separowania i zbierania odpadków dla przyrządu zbierającego odpadki, typu odkurzacza, zwłaszcza posiadającego zespół ssący połączony z czyszczoną powierzchnią rurami zakończonymi ssawką, zawierające pierwszą rurę, mającą otwór wlotowy powietrza, który może przyjmować zassane powietrze prowadzone przez łącznik rurowy i otwór wylotu powietrza, ślimak umieszczony w sposób w przybliżeniu osiowy w tej pierwszej rurze, drugą rurę o średnicy mniejszej od średnicy zewnętrznej ślimaka umieszczoną współosiowo w przedłużeniu pierwszej rury, połączoną aerodynamicznie swoim końcem z końcem wylotowym pierwszej rury i połączoną drugim swoim końcem z zespołem ssącym za pomocą pierwszego przewodu odprowadzającego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera trzecią rurę umieszczoną wokół drugiej rury i połączoną z końcem wylotowym pierwszej rury, zaś przestrzeń oddzielająca drugą rurę i trzecią rurę tworzy drugi przewód odprowadzający odpadki, który jest połączony z filtrem i/lub pojemnikiem, o dodatkowym przepływie.

190 193

Drugi przewód odprowadzający jest połączony z zespołem ssącym.

Drugi przewód odprowadzający jest połączony kanałem bocznym z głównym zespołem ssącym odkurzacza.

Dodatkowy przepływ w drugim przewodzie odprowadzającym jest utrzymywany przez drugi zespół ssący, pomiędzy 5 i 30% przepływu głównego.

Drugi przewód odprowadzający jest krótki i wychodzi bezpośrednio na hermetyczny pojemnik, którego wylot powietrza jest wyposażony w zgrubny filtr.

Druga rura zawiera otwory boczne w pobliżu jej końca wlotowego.

Trzecia rura zawiera otwór na swojej ściance w kierunku pojemnika, tak aby przestrzeń położona pomiędzy drugą rurą i trzecią rurą była połączona z wewnętrzną objętością pojemnika.

Średnica zewnętrzna ślimaka jest w przybliżeniu równa średnicy wewnętrznej pierwszej rury. ,

Ślimak zawiera jeden lub kilka zwojów gwintu.

Skok co najmniej jednego zwoju gwintu ślimaka jest wzdłużnie zmienny.

Koniec ślimaka umieszczony od strony wlotu powietrza jest częściowo zatkany tworząc na tym końcu kanał w przybliżeniu rurowy.

Odległość pomiędzy drugą rurą, a trzecią rurą jest co najmniej równa 10%o średnicy wewnętrznej pierwszej rury.

Druga rura jest umieszczona w odległości od ślimaka, odpowiadającej około 5 do 20% średnicy wewnętrznej pierwszej rury.

Urządzenie jest związane z korpusem odkurzacza.

Urządzenie jest zamontowane w przybliżeniu poziomo w odkurzaczu.

Urządzenie jest osprzętem dla odkurzacza, umieszczonym wewnątrz toru powietrznego odkurzacza i za pomocą tego urządzenia końcówka wlotowa pierwszej rury jest połączona z przewodem zawierającym ssawkę stykającą się z oczyszczaną powierzchnią, zaś końcówka wylotowa drugiej rury jest połączona z układem ssącym odkurzacza.

Urządzenie do wstępnej filtracji dla zastosowań w gospodarstwach domowych, według wynalazku daje takie same korzyści w zakresie wyników i jakości filtracji, jak znane urządzenia, przy zmniejszeniu wymiarów i ograniczeniu strat ciśnienia. Ponadto struktura i układ elementów składowych pozwalają na realizację przy rozsądnych kosztach.

Dzięki zastosowaniu ślimaka umieszczonego wewnątrz rury można ustawić urządzenie separujące równie dobrze pionowo, ale korzystniejsze jest położenie poziome w odkurzaczu.

Filtracja odpadków na poziomie szczeliny pomiędzy drugą i trzecia rurą zapewnia sprawność pozwalającą istotnie przedłużyć czas życia filtru nie ryzykując uszkodzenia silnika zespołu zasysającego, ani wyrzucania na zewnątrz powietrza, które jest jeszcze zanieczyszczone.

W pierwszym przykładzie wykonania wynalazku dodatkowy przepływ jest wytwarzany przez ten sam zespół zasysający co przepływ główny, przy wykorzystaniu kanału bocznego w obwodzie aerodynamicznym. Ten pierwszy przykład wykonania realizuje wynalazek, w sposób prosty i ekonomiczny, ponieważ wymaga zastosowania tylko jednego zespołu ssącego.

W drugim przykładzie wykonania wynalazku dodatkowy przepływ stosowany do przetłoczenia zakurzonego powietrza jest wytwarzany niezależnie od przepływu głównego, ten dodatkowy przepływ jest podtrzymywany za pomocą drugiego zespołu ssącego, na przykład, korzystnie mającego wartość odpowiadającą 20% (od 5 do 30%) przepływu głównego.

Rzeczywiście w poprzedniej konfiguracji może okazać się trudne utrzymanie dodatkowego przepływu na stałym poziomie z powodu zatykania się elementu filtrującego zastosowanego do oczyszczania zakurzonego powietrza, co może zmniejszyć przepływ w tym kanale obwodu. Jeśli nie jest on wystarczający parametry filtracyjne urządzenia według wynalazku są pogorszone.

Zaleta tego rozwiązania polega na tym, że oczyścić trzeba tylko 20% przepływu. Przekrój równoważnego przejścia, prędkość powietrza zmniejszają się więc w tych samych proporcjach, prędkość jest w przybliżeniu dzielona przez 5. Czas życia elementu filtrującego, na przykład torby lub filtru złożonego należy więc pomnożyć przez współczynnik tego samego rzędu. Rzeczywiście dla tego samego stopnia zanieczyszczenia, pogorszenie parametrów jest tym mniejsze im mniejsza jest prędkość.

190 193

W trzecim przykładzie wykonania wynalazku drugi przewód, odprowadzający jest krótki i wychodzi bezpośrednio na hermetyczny pojemnik, którego wylot powietrza jest wyposażony w zgrubny filtr, mający zatrzymywać odpadki wcześniej odwirowane i oddzielone od zasadniczego strumienia powietrza. Dodatkowy przepływ odprowadzający wynika więc zasadniczo z energii kinetycznej uzyskanej powyżej przez cząsteczki, wystarczającej dla transportu do sąsiedniego zbiornika. Przyjmując że ruchy powietrza w tej strefie są mniej turbulentne niż w układzie powyżej, odpadki mogą tam być magazynowane. Ten przykład wykonania wynalazku ma tę zaletę, że jest tani i zajmuje małą objętość.

W tym ostatnim przykładzie wykonania druga rura zawiera korzystnie otwory boczne w pobliżu jej końca wlotowego. Te otwory umożliwiają uzyskanie przepływu powietrza w spiralnym obszarze położonym pomiędzy dwoma rurami, a nie tylko wirowanie tak, aby lekkie i duże odpadki kontynuowały swój ruch w pojemniku, oddalając się od otworów wylotowych (otwory boczne i środkowy). W tym przykładzie wykonania odpadki opadają na skutek siły ciężkości w przewidzianym do tego celu zbiorniku, który będzie korzystnie umieszczony w dolnej części odkurzacza. W trzeciej rurze jest więc przewidziany otwór w ściance skierowanej w stronę zbiornika, aby przestrzeń położona pomiędzy drugą i trzecią rurą miała połączenie z objętością wewnętrzną pojemnika.

W tych trzech wspomnianych powyżej przypadkach większość właściwości jest taka sama. Przeciwnie w urządzeniach zwanych „GD” średnica zewnętrzna ślimaka powinna być równa średnicy wewnętrznej rury, w taki sposób aby nie było luzu między tymi dwoma elementami. Ma to na celu, z jednej strony poprawienie odwirowywania cząstek podczas ich przejścia przez ślimak, ale także z drugiej strony uniknięcie strefy, w której znajdowały by się miejsca chwytające pewne odpadki mające skłonność do zatrzymywania się tam: wełna, włosy, a ogólniej materiały włókniste.

Ślimak może być wyposażony tylko w jeden zwój gwintu bez trzonu środkowego, który mógłby stanowić punkt zaczepiania. Może on jednak zawierać kilka zwojów gwintu, jeśli przewiduje się realizację wstępnego odwirowania dla rzucania odpadków na ścianki boczne rury ,

Ślimak ma kilka skoków gwintu, które zawsze zmniejszają się wzdłuż toru powietrza od wlotu do wylotu, a to z dwóch zasadniczych powodów: pierwszy to umożliwienie postępowego przepływu powietrza wzdłuż ślimaka, co ma na celu znaczne ograniczenie strat ciśnienia w przepływie; drugi to ograniczenie ryzyka zatkania strumienia lub strumieni.

Najmniejszy przekrój przejścia ślimaka powinien ponadto odpowiadać najmniejszemu przekrojowi jaki występuje powyżej urządzenia, na ogół w ssawce, aby sztywne odpadki, które pokonają tą pierwszą przeszkodę nie zostały zatrzymane w ślimaku.

Długość ślimaka powinna być wystarczająca dla poprawnego wykonania operacji odwirowania, pomimo zmian przepływu wywołanych przez ograniczenia przekroju przepływu powietrza w obszarze ssawki, wprowadzone z jednej strony przez ruch tam i z powrotem wykonywany przez ssawkę prowadzoną przez użytkownika, a z drugiej strony przez naturę czyszczonego podłoża (wykładziny dywanowe, gładkie podłogi). Gdy spadek ciśnienia jest zbyt duży, na przykład, gdy ssawka jest całkowicie zatkana, przypadek na szczęście bardzo rzadki w praktyce, można przewidzieć bezpośrednio na wejściu urządzenia klapę, która otworzy obwód na zewnątrz w przypadku zbyt dużego podciśnienia utrzymującego przepływ na minimalnym odpowiednim poziomie.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, którego fig. la przedstawia szkic ilustrujący działanie cyklonu według pierwszego znanego przykładu, fig. Ib przedstawia szkic ilustrujący działanie cyklonu według drugiego znanego przykładu, fig. 2a - szkic ideowy zespołu z ciągiem ssącym umieszczonym wewnątrz odkurzacza, fig. 2b szkic ilustrujący działanie pierwszego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku zastosowanego w odkurzaczu domowym, fig, 2c - szkic ilustrujący działanie drugiego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku, fig. 2d - szkic ilustrujący działanie trzeciego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku, fig. 3 - widok rozłożonego zespołu trzeciego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku, fig. 4 - widok perspektywiczny zespołu trzeciego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku w stanie złożonym, fig. 5 widok przekroju wzdłużnego urządzenia z fig. 3 i 4, fig. 6 - szczegół ślimaka umieszczonego

190 193 w urządzeniu według wynalazku, fig. 7a - widok przekroju wzdłużnego odmiany urządzenia z fig. 5, fig. 7b - widok przekroju wzdłużnego innej odmiany urządzenia z fig. 5, fig. 8 - odmianę wykonania ślimaka w widoku perspektywicznym, fig. 9 - tą samą odmianę wykonania ślimaka co fig. 8, w widoku z przodu, fig. 10 - położenie ślimaka, odmiany pokazanej na fig. 8 i 9 w częściowym przekroju.

Na fig. 1 pokazano linię strumienia 100 najpierw spiralnie schodzącą wzdłuż ścianki korpusu stożkowego 101, a następnie podnoszącego się wzdłuż osi środkowej rury ssącej. Zakładając, że zebrane cząstki 108 znajdą się w pojemniku 102, przewidzianym do tego celu, wskutek działania siły ciężkości, system powinien być tak ustawiony, aby pojemnik znajdował się na dole urządzenia. Powietrze wypływające zawiera jedynie drobne cząsteczki, które są usuwane dalej, poniżej jeśli jest to w danym zastosowaniu wymagane.

Na fig. Ib wlot powietrza dokonuje się wzdłuż osi rury głównej 104 na jej końcu. Na wlocie na ślimak 105 przepływ staje się spiralny, rzucając stałe cząstki 108 na wewnętrzną ściankę rury 104. Po wypłynięciu ze spirali 105 strumień powietrza dzieli się na dwie odnogi, pierwsza prowadzi powietrze oczyszczone do zasadniczej rury wylotowej 106, druga odprowadza powietrze zawierające kurz, przez pomocniczy otwór wylotowy 107.

Figura 2a przedstawia cały ciąg ssący. W tym układzie aerodynamicznym, powietrze wnika przez ssawkę 1 następnie przepływa przez przedłużacze 2, 3, kontynuuje bieg przez kolanko 4, następnie wężem elastycznym 5, aby zakończyć w korpusie 6, gdzie zwykle znajduje się torba odbierająca odpadki.

Figura 2b przedstawia urządzenie według wynalazku inspirowane urządzeniem „GD”, ale przekształcone tak, aby mogło być zamontowane w odkurzaczu, stanowiąc przedmiot niniejszego wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania. Wymaga on stosowania dwóch odrębnych źródeł ssania oznaczonych na rysunku jako Ml i M2. Powietrze „brudne” przetłaczane przez otwór pomocniczy 30 jest czyszczone w filtrze 31 umieszczonym poniżej, pomiędzy otworem, a silnikiem M2. Po pewnym czasie pracy, należy unikać kontaktu zakurzonego powietrza z turbiną i pracującymi częściami, zwłaszcza elektrycznymi silnika.

Figura 2c przedstawia drugi przykład wykonania wynalazku. Jak przedstawiono powyżej dwa obwody tłoczące łączą się poniżej stanowią więc odnogi, o czym wspomniano powyżej. Ta konfiguracja wymaga tylko jednego zespołu ssącego, oznaczonego na rysunku jako M. Ale za to, po pewnym czasie funkcjonowania wydatek w odnodze prowadzącej powietrze zakurzone, więc zawierającej filtr, może nie być wystarczający dla zapewnienia optymalnej sprawności odkurzacza (z racji zatykania filtru).

Urządzenie, przedmiot niniejszego wynalazku, którego układ jest przedstawiony na fig. 2d stanowiąc trzeci przykład wykonania, może być umieszczone w dowolnym miejscu ciągu. Filtr 12 powinien być umieszczony poniżej dla czyszczenia drobnych odpadków, może on być tak jak na figurze umieszczony w korpusie odkurzacza. Może on mieć postać klasycznej torby papierowej lub płóciennej z filtrem płaskim lub składanym.

Figury 3 i 4 przedstawiają przedmiot niniejszego wynalazku, w trzecim przykładzie wykonania. Specjalne aspekty tej odmiany dotyczą braku obwodu pomocniczego przepływu, a więc obecność pojemnika odbierającego odpadki, jak również umieszczenie otworów bocznych na rurze przepływowej. To wszystko, co stanowi dalszą część opisu, oprócz dwóch wspomnianych powyżej punktów jest za to wspólne dla trzech odmian.

Rury 8a, 8b zawierają w tej samej osi środkowej ślimak zwany separującym 11 i rurę wylotową 9. Powietrze zawierające kurz wlatujące na końcu 13 rury 8a w kierunku F jest wirowane za pomocą ślimaka 11. Pomiędzy średnicą zewnętrzną ślimaka 11, a średnicą wewnętrzną K rury 8a nie istnieje żaden luz, dla zapewnienia dobrego odwirowania stałych cząstek i dla uniknięcia zaczepienia się jakiegoś odpadka pomiędzy dwoma elementami w tym obszarze. W odległości A od ślimaka 11, odpowiadającej około 5 do 20% średnicy wewnętrznej K rury 8a, jest umieszczona rura wylotowa 9. Ta odległość A powinna być wystarczająca dla uniknięcia wyrzucenia wszystkich odpadków do rury wylotowej 9, ale nie powinna przekraczać wartości, dla której rozdzielone odpadki połączą się na wylocie pierwszej rury 8a, przed wlotem do drugiej rury 9. Separacja styczna jest zależna od średnicy wewnętrznej K rury 8a, odległość A jest dana jako ułamek tej średnicy.

190 193

Ponadto średnica rury wylotowej 9 jest także optymalizowana: nie powinna ona znacznie przekraczać średnicy rury 8a dla zachowania efektu separacji odpadków wprowadzonego przez ślimak 11 i nie powinna być zbyt mała w stosunku do średnicy wlotu rury 8a, aby zbyt duże zmniejszenie przekroju nie wywołało znacznej straty ciśnienia, podczas przejścia powietrza przez urządzenie. Korzystna średnica drugiej rury 9 mieści się pomiędzy 70 do 100% najmniejszej średnicy wewnętrznej rury 8a, oznaczonej L. Wylot powietrza częściowo uwolnionego od odpadków odbywa się w przedłużeniu rury 9, przez rurę odprowadzającą 14. Rura 8b obejmuje na długości E + H + G rurę wylotową 9 i zawiera otwór 17 na długości D. W dwóch pierwszych przykładach wykonania wynalazku wykorzystuje się ten otwór 17 jako dodatkowy otwór wylotowy dla usunięcia powietrza zawierającego kurz. Korzystnie odległość D jest wybrana większa od 20% średnicy wewnętrznej K rury 8a.

W trzecim przykładzie wykonania wynalazku ten otwór 17, także korzystnie większy od 20% średnicy wewnętrznej K rury 8a prowadzi do pojemnika odpadków 10. W przestrzeni oddzielającej dwie rury na długości E + H + G, odległość B jest korzystnie przyjęta, aby większe odpadki nie zatykały przewodu, wypełniając go. Ta odległość jest korzystnie co najmniej równa 10% średnicy wewnętrznej K rury 8a. W rurze wylotowej 9 jest utworzony otwór boczny 16, ten otwór umożliwia zachowanie śrubowych linii strumienia koniecznych do transportu stałych cząsteczek z wyjścia ślimaka 11, aż do otworu 17, który łączy się z pojemnikiem 10, ułatwiając przepływ powietrza. Przekrój tego otworu jest równy X% (X zmienne od 50 do 150) przekroju wewnętrznego rury wylotowej 9. Ta strefa jest umieszczona w odległości G od końca rury 9 i przedłuża się na odległość H zależnie od rodzaju wykonanego otworu. Odległość E korzystnie większa półtorakrotnie od średnicy wewnętrznej rury wylotowej 9 oddziela koniec żebra pokrywy 15, przedłużającego rurę 8a i koniec otworu 16.

W tym samym przykładzie wykonania, odległość C określająca wysokość pojemnika na kurz powinna odpowiadać co najmniej 150% średnicy wewnętrznej K rury 8a. Jeśli nie jest to zachowane w pojemniku na kurz może powstać przepływ turbulentny, niekorzystny dla gromadzenia odpadków w tym obszarze, zwłaszcza odpadków dużych i lekkich. Jeśli jednak jest pożądane zachowanie zespołu zwartego, ograniczając zwłaszcza tą odległość C, jak w proponowanym przykładzie, powinno to być jednak motywowane względami związanymi z higieną (tworzenie obszaru zbierania o małej objętości, który użytkownik powinien opróżniać po każdym użyciu), można włożyć w tor przepływu w obszarze 17 siatkę 22, która zatrzymuje odpadki duże i lekkie. W praktyce, rzeczywiście jeśli zbiornik nie funkcjonuje prawidłowo te odpadki w sposób nieunikniony zatkają otwór boczny 16 prowadząc do szybkiego i znacznego pogorszenia parametrów urządzenia. Ta siatka 22 powinna korzystnie mieć duże oczka i być sztywno połączona z pojemnikiem na odpadki, dla ułatwienia operacji opróżniania pojemnika 10. Ślimak separujący 11 pokazany na fig. 6 jest zaprojektowany dla zmniejszenia strat ciśnienia podczas przejścia przez niego i uniknięcia zjawiska zatykania lub zaczepiania się odpadków włóknistych. Korzystnie skok ślimaka jest zmienny w celu postępowego prowadzenia powietrza po torze spiralnym strug (i) powietrza. Na fig. 6 powietrze jest prowadzone przez ślimak po linii śrubowej mającej dwa skoki a i (3. Zwiększanie skoku powinno zawsze iść w stronę przeciwną do kierunku przepływu. Dlatego w przypadku ślimaka 11 pokazanego na fig. 6 skok a jest większy od skoku β.

Zwiększanie skoku ślimaka może być ciągłe lub nieciągłe, to drugie jest jednak tańsze w realizacji.

Również przekrój strugi powinien zawsze być równy lub większy od najmniejszego przekroju przejścia usytuowanego przed urządzeniem, aby największe sztywne odpadki, które mogły pokonać tą pierwszą przeszkodę nie mogły się zablokować w ślimaku. Korzystnie ślimak ma tyiko jedną linię śrubową, aby uniknąć strefy chwytania w pobiiżu osi ślimaka ii. Można jednak rozważyć wyposażenie go w wiele linii pod warunkiem, że jest zastosowane odwirowjywanie wstępne dokonywane przez inne elementy powyżej. Na wlocie 13 do urządzenia linia śrubowa nie powinna mieć żadnej przeszkody w płaszczyźnie prostopadłej do osi ślimaka 11, dla uniknięcia strefy potencjalnego zaczepiania. Linia śrubowa w pobliżu wlotu 13 zaczyna się wzdłuż ścianki wewnętrznej rury 8a, aby dalej połączyć się z osią wyjściową, której powierzchnia zawierająca ogranicznik 18 tworzy z osią ślimaka 11 nieduży kąt, co najwy190 193 żej 45°. Odpadki nie będą się zaczepiać o ten ogranicznik 18, ale raczej będą się ślizgać wzdłuż niego.

Odmiana wykonania ślimaka 11 jest pokazana na fig. 8 do 10. Ta odmiana charakteryzująca się tym, że koniec ślimaka 11 umieszczony z boku wlotu powietrza jest częściowo zamknięty, w taki sposób, że zasysanie powietrza przez ślimak na tym końcu jest dokonywane wzdłuż kanału w przybliżeniu rurowego i nie zawierającego żadnej przeszkody.

Jak dobrze widać na fig. 10, koniec 30 ślimaka 11 umieszczony na poziomie wlotu powietrza do urządzenia separującego jest ukształtowany z końcem 13 rury 8a w taki sposób, że powietrze wnika w ślimak poprzez kanał 31, pozbawiony przeszkody.

W ten sposób ślimak 11 jest przymocowany do obudowy za 10 pomocą klocka 32. Korpus obejmujący układ filtrujący zawiera zamknięcie 34 zagradzające część końca 30 ślimaka 11.

W ten sposób powietrze wnika do ślimaka 11 wzdłuż kanału ograniczonego przez zwój gwintu ślimaka, ścianką wewnętrzną rury 8a i trzon środkowy, jeśli istnieje. Ten kanał odpowiada około połowie średnicy wlotu ślimaka. Na fig. 8 pokazano liniami kreskowanymi, strefę zamkniętego wlotu ślimaka. Wlot powietrza do urządzenia jest w ten sposób niewspółosiowy.

Krawędzie ataku powinny być złagodzone, aby żadna przeszkoda umieszczona w zasysanym niewspółosiowym strumieniu nie mogła chwytać odpadków (zwłaszcza nici i włókien) na poziomie wlotu powietrza do ślimaka.

Korzystnie, jak pokazano to na fig. 8 do 10 odchylona płytka 36 jest umieszczona na wejściu ślimaka 11 dla złagodzenia wlotu powietrza na ślimak i ograniczyć straty ciśnienia wynikające z wlotu powietrza na ten ślimak 11.

Ponadto, jak pokazano na fig. 9 i 10, obudowa zawierająca tworzącą ślimaka, nie jest powierzchnią obrotową, co pozwala na uzyskanie w dolnej części miejsca na umieszczenie silnika. Oś ślimaka 11 nie przestaje przez to być zasadniczo równoległa do osi rury 8a.

Długość ślimaka 11 powinna być wystarczająca dla zapewnienia minimalnej sprawności w przypadku pracy ze zmniejszonym przepływem. Ta długość powinna korzystnie odpowiadać co najmniej dwukrotnej średnicy wewnętrznej K rury 8a.

Aby zapewnić optymalne funkcjonowanie odkurzacza przewidziano pojemnik 10 przezroczysty dla pokazywania stopnia wypełnienia kurzem. Jest rzeczywiście bardzo ważne czuwanie nad tym, aby pojemnik nie był przepełniony i w konsekwencji częste jego opróżnianie. Może być szkodliwe dla urządzenia przepełnienie pojemnika, ponieważ odpadki mogą wnikać do rury przelotowej 9 i stwarzać zagrożenie dla silnika umieszczonego za rurą 9. Aby uniknąć tej niedogodności należy przewidzieć siatkę o dość dużych oczkach na wlocie rury wylotowej 9, jak pokazano na fig. la. Fig. 7b przedstawia odmianę bardziej dopracowaną przedstawionej zasady, gdzie ażurowy stożek 20 tworzy system przeciw wypływowy.

Urządzenie do filtracji wstępnej może być umieszczone w odkurzaczu podczas jego wytwarzania w fabryce, na przykład w korpusie urządzenia, w położeniu, korzystnie poziomym w odkurzaczu podłogowym lub pionowym w odkurzaczu wieloczynnościowym. Może się ono dopasować do konstrukcji ogólnej odkurzacza, a nie narzucać określonej formy przyrządu, pozwala też na zmniejszenie wymiarów odkurzacza.

Ponadto, jak można zauważyć na różnych figurach, urządzenie do wstępnego filtrowania tworzy autonomiczny zespół filtrujący mogący być włączony w każdym punkcie toru powietrznego odkurzacza, łączącego wlot do pierwszej rury przewodu zawierającego ssawkę 1 połączoną z oczyszczaną powierzchnią i połączonego z krańcem wylotowym drugiej rury w układzie ssącym odkurzacza. Może więc być traktowany jako osprzęt filtracyjny, takiego samego rodzaju jak końcówka ssąca, może więc być wprowadzony do dowolnego odkurzacza bez specjalnego sprzętu na przykład na poziomie uchwytu, przedłużaczy lub ssawki iub nawet w samej ssawce. Stanowiąc taki osprzęt pozwala on poprawiać parametry i zwiększać czas życia większości urządzeń zbierających odpadki, bez skomplikowanego oddziaływania na urządzenie i stosunkowo oszczędnie.

190 193

rsj

ID u_

190 193

FIG.5

190 193

FIG. 7b

190 193

FIG. 9

190 193

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do separowania i zbierania odpadków dla przyrządu zbierającego odpadki, typu odkurzacza, zwłaszcza posiadającego zespół ssący połączony z czyszczoną powierzchnią rurami zakończonymi ssawką, zawierające pierwszą rurę, mającą otwór wlotowy powietrza, który może przyjmować zassane powietrze prowadzone przez łącznik rurowy i otwór wylotu powietrza, ślimak umieszczony w sposób w przybliżeniu osiowy w tej pierwszej rurze, drugą rurę o średnicy mniejszej od średnicy zewnętrznej ślimaka umieszczoną współosiowo w przedłużeniu pierwszej rury, połączoną aerodynamicznie swoim końcem z końcem wylotowym pierwszej rury i połączoną drugim swoim końcem z zespołem ssącym za pomocą pierwszego przewodu odprowadzającego, znamienne tym, że zawiera trzecią rurę (8b) umieszczoną wokół drugiej rury (9) i połączoną z końcem wylotowym pierwszej rury (8a), zaś przestrzeń oddzielająca drugą rurę (9) i trzecią rurę (8b) tworzy drugi przewód odprowadzający (21) odpadki, który jest połączony z filtrem i/lub pojemnikiem (10), o dodatkowym przepływie.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że drugi przewód odprowadzający (21) jest połączony z zespołem ssącym.
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że drugi przewód odprowadzający (21) jest połączony kanałem bocznym z głównym zespołem ssącym odkurzacza.
4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że dodatkowy przepływ w drugim przewodzie odprowadzającym (21) jest utrzymywany przez drugi zespół ssący, pomiędzy 5 i 30% przepływu głównego.
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że drugi przewód odprowadzający (21) jest krótki i wychodzi bezpośrednio na hermetyczny pojemnik (10), którego wylot powietrza jest wyposażony w zgrubny filtr (22).
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że druga rura (9) zawiera otwory boczne (16) w pobliżu jej końca wlotowego.
7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 5, albo 6, znamienne tym, że trzecia rura (8b) zawiera otwór (17) na swojej ściance w kierunku pojemnika (10), tak aby przestrzeń położona pomiędzy drugą rurą (9) i trzecią rurą (8b) była połączona z wewnętrzną objętością pojemnika (10).
8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że średnica zewnętrzna ślimaka (11) jest w przybliżeniu równa średnicy wewnętrznej (K) pierwszej rury (8a).
9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ślimak (11) zawiera jeden lub kilka zwojów gwintu.
10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że skok co najmniej jednego zwoju gwintu ślimaka (11) jest wzdłużnie zmienny.
11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że koniec (30) ślimaka (11) umieszczony od strony wlotu powietrza jest częściowo zatkany tworząc na tym końcu kanał w przybliżeniu rurowy.
12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że odległość (B) pomiędzy drugą rurą (9), a trzecią rurą (8b) jest co najmniej równa 10% średnicy wewnętrznej (K) pierwszej rury (8a).
13. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że druga rura (9) jest umieszczona w odległości (A) od ślimaka (11), odpowiadającej około 5 do 20% średnicy wewnętrznej (K) pierwszej nny (oa).
14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenie jest związane z korpusem (6) odkurzacza.
15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że urządzenie jest zamontowane w przybliżeniu poziomo w odkurzaczu.
16. Urządzenie według zastrz. 1 albo 5, znamienne tym, że jest osprzętem dla odkurzacza, umieszczonym wewnątrz toru powietrznego odkurzacza i za pomocą tego urządzenia końcówka wlotowa pierwszej rury (8a) jest połączona z przewodem zawierającym ssawkę (1)

190 193 stykającą się z oczyszczają powierzchnią, zaś końcówka wylotowa drugiej rury (9) jest połączona z układem ssącym odkurzacza.