RU2106106C1

RU2106106C1 - Air cleaning device and filter to it

Info

Publication number: RU2106106C1
Application number: RU92015248A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Полевов; З.И. Вайсгант; Ю.Б. Лисовский; Л.А. Каневский
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1992-12-29
Publication date: 1998-03-10

Abstract

FIELD: air cleaning equipment. SUBSTANCE: device has housing with suction pipe union, filter, dust collector, and filter regeneration unit. Filter regeneration unit is made in the form of freely rotating blades accommodated in cylinder which is located between filter and fan. Cylinder axis is perpendicular to air duct. Filter is made in the form of two separators wrapped in filtering material and turned in roll. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к средствам очистки воздуха от пыли, конкретно к стационарным и переносным пылесосам, используемым для удаления пыли из воздуха и различных поверхностей оборудования производственных и бытовых помещений. The invention relates to means for cleaning air from dust, specifically to stationary and portable vacuum cleaners used to remove dust from the air and various surfaces of the equipment of industrial and domestic premises.

В промышленности и в быту широко используются устройства для удаления пыли засасыванием ее с воздухом и отделения от воздуха фильтрацией, называемые пылесосами, которые состоят из пылезаборного рукава, закрепленного на корпусе пылесоса, бункера пылесборника, фильтра и вентилятора с электродвигателем. В стационарных промышленных пылесосах скоростной поток засасывающего пыль с воздухом в бункер-пылесборник и на фильтр создается за счет подсоединения пылесоса к стационарной вентиляционной системе, также включающей в себя вентилятор с электродвигателем. In industry and in everyday life, devices are widely used for removing dust by sucking it with air and separating it from the air by filtration, called vacuum cleaners, which consist of a dust hose mounted on the body of a vacuum cleaner, a dust bin, a filter and an electric fan. In stationary industrial vacuum cleaners, a high-speed flow of suction dust with air into the dust bin and the filter is created by connecting the vacuum cleaner to a stationary ventilation system, which also includes a fan with an electric motor.

Известен пылесос, включающий пылезаборный шланг, закрепленный на корпусе пылесоса, в котором размещают вентилятор с электродвигателем, бункер-пылесборник и сменный фильтр, регенерация которого встряхиванием осуществляется при забивке фильтра пылью тем чаще, чем выше запыленность воздуха в помещениях. Недостатком такой конструкции пылесоса является то, что с увеличением фильтрующей эффективности сменного фильтра уменьшается его пылеемкость и увеличивается частота его регенерации, что приводит к снижению производительности пылесоса и вторичным процессам пылевыделения при регенерации фильтра. Кроме того для высокоэффективных фильтрующих материалов регенерации встряхиванием малоэффективна и может приводить к из разрушению. (Обеспыливание воздуха на предприятиях стройматериалов. М.: Стройиздат. 1990)
Известен пылесос, в котором сменный фильтр используется без необходимости его регенерации, как фильтр разового пользования (Куприянов И.Т. Технический микроклимат, М. : Советское радио, 1986 г). Использование такого пылесоса в бытовых условиях удобно, поскольку достигается высокая степень аккумулирования пыли для последующего ее удаления и уничтожения. Однако в этом случае затрудняется применение высокоэффективных фильтрующих материалов в качестве разовых фильтров, поскольку снижается пылеемкость и увеличивается расход фильтрующих элементов. Высокая стоимость этих фильтрующих материалов, в промышленном пылесосе, приводит к высоким эксплуатационным расходам и к проблеме утилизации самих сменных фильтров с осадком пыли.A vacuum cleaner is known, including a dust hose attached to a vacuum cleaner body, in which a fan with an electric motor, a dust bin and a replaceable filter are placed, the regeneration of which by shaking is carried out when the filter is clogged with dust, the more often the higher the dust content of the room. The disadvantage of this design of the vacuum cleaner is that with an increase in the filtering efficiency of the replaceable filter, its dust absorption decreases and the frequency of its regeneration increases, which leads to a decrease in the productivity of the vacuum cleaner and secondary dust emission during filter regeneration. In addition, for highly efficient filtering materials, shaking regeneration is ineffective and can lead to destruction. (Dust removal of air at building materials enterprises. M: Stroyizdat. 1990)
A vacuum cleaner is known in which a replaceable filter is used without the need for its regeneration, as a one-time filter (Kupriyanov I.T. Technical microclimate, M.: Soviet radio, 1986). The use of such a vacuum cleaner in a domestic environment is convenient, since a high degree of dust accumulation is achieved for its subsequent removal and destruction. However, in this case, the use of highly efficient filtering materials as one-time filters is difficult, since the dust absorption decreases and the consumption of filtering elements increases. The high cost of these filtering materials, in an industrial vacuum cleaner, leads to high operating costs and to the problem of disposing of the replaceable filters themselves with dust sediment.

Известен пылесос, имеющий тангенциальный входной патрубок и фильтр, помещенный внутри корпуса вдоль его оси и установленный внутри пружины. Фильтр выполнен в виде усеченного конуса, верхнее и нижнее основание которого закреплены на торцах пружины. Регенерация фильтра осуществлена путем его встряхивания вручную вдоль оси пружины, этот пылесос принят нами за прототип. Недостатком такого пылесоса является малая степень регенерации фильтра от мелких фракций пыли и необходимость разборки пылесоса. A vacuum cleaner is known having a tangential inlet pipe and a filter placed inside the housing along its axis and installed inside the spring. The filter is made in the form of a truncated cone, the upper and lower bases of which are mounted on the ends of the spring. The regeneration of the filter was carried out by shaking it manually along the axis of the spring, this vacuum cleaner was taken by us as a prototype. The disadvantage of this vacuum cleaner is the small degree of regeneration of the filter from small fractions of dust and the need to disassemble the vacuum cleaner.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки воздуха и увеличение сроков службы фильтра. The aim of the invention is to increase the efficiency of air purification and increase the service life of the filter.

Поставленная цель достигается так, что пылесос имеет устройство для регенерации фильтра, выполненное в виде свободно вращающихся лопастей, размещенных в цилиндре между фильтром и вентилятором, при этом ось вращения лопастей расположена перпендикулярно оси воздуха. Фильтр пылесоса выполнен в виде двух сепараторов, обвернутых и переложенных двумя слоями фильтровального материала и свернутых в рулон. Один слой фильтровального материала выполнен из волокон с диаметром не более 20 мкм, толщиной слоя 3-6 мкм, а другой слой - из волокон с диаметром частиц не более 7 мкм и толщина слоя 0,5-1мм. The goal is achieved so that the vacuum cleaner has a device for regenerating the filter, made in the form of freely rotating blades placed in the cylinder between the filter and the fan, while the axis of rotation of the blades is perpendicular to the axis of the air. The vacuum cleaner filter is made in the form of two separators, wrapped and shifted by two layers of filter material and rolled up. One layer of filter material is made of fibers with a diameter of not more than 20 microns, a layer thickness of 3-6 microns, and the other layer is made of fibers with a particle diameter of not more than 7 microns and a layer thickness of 0.5-1 mm.

На фиг. 1 показана схема пылесоса, продольный разрез; на фиг. 2 - вид фильтра сверху со стороны выхода очищенного воздуха; на фиг. 3 - схема части регенерируемого фильтра, продольный разрез; на фиг. 4 - устройство для регенерации фильтра в изометрии. In FIG. 1 shows a diagram of a vacuum cleaner, a longitudinal section; in FIG. 2 is a top view of the filter from the outlet side of the cleaned air; in FIG. 3 is a diagram of a portion of a regenerated filter, a longitudinal section; in FIG. 4 - a device for filter regeneration in isometry.

Пылесос состоит из цилиндрического корпуса 1, снабженного тангенциально-расположенным патрубком для ввода очищаемого воздуха 2, бункером - пылесборником 3, размещенным в нижней части корпуса 1, двухслойного фильтра 4, помещенного в цилиндр 5, установленный соосно в корпусе 1. Над фильтром 4 установлено устройство для регенерации фильтра выполненное в виде свободно вращающихся лопастей 6, установленных в цилиндре 7. Ось цилиндра 7 перпендикулярно оси воздуховода 8. Для фиксации положения лопастей 6 имеется палей 9 и отверстие 10. The vacuum cleaner consists of a cylindrical housing 1, equipped with a tangentially located pipe for introducing cleaned air 2, a hopper - a dust collector 3, located in the lower part of the housing 1, a two-layer filter 4, placed in the cylinder 5, mounted coaxially in the housing 1. A device is installed above the filter 4 for regeneration of the filter, made in the form of freely rotating blades 6 installed in the cylinder 7. The axis of the cylinder 7 is perpendicular to the axis of the duct 8. To fix the position of the blades 6 there is a pallet 9 and a hole 10.

Над устройством для регенерации фильтра расположен вентилятор 11 с двигателем 12. A fan 11 with an engine 12 is located above the filter regeneration device.

Фильтр 4 состоит из входного сепаратора 13 и выходного сепаратора 14 между которыми расположены грубый фильтр 15 и тонкий фильтр 16. Тонкий фильтр 16 огибает вверху входной сепаратор 13, а внизу выходной сепаратор 14. The filter 4 consists of an input separator 13 and an output separator 14 between which there is a coarse filter 15 and a thin filter 16. A thin filter 16 bends around the top of the inlet separator 13 and the bottom of the output separator 14.

Пылесос работает следующим образом. The vacuum cleaner operates as follows.

В режиме очистки запыленный воздух за счет разряжения, создаваемого вентилятором 11 поступает по тангенциально расположенному патрубку 2 в кольцевой зазор между корпусом 1 и цилиндром 5 в котором за счет инерционных сил воздух очищается от крупной и тяжелой пыли, которая оседает в бункер-пылесборник 3 и далее воздух снизу поступает на вход фильтра 4. In the cleaning mode, dusty air due to the vacuum created by the fan 11 enters through a tangentially located nozzle 2 into the annular gap between the housing 1 and the cylinder 5 in which due to inertial forces the air is cleaned of coarse and heavy dust, which settles in the dust bin 3 and further air from below enters the filter inlet 4.

По каналам входного сепаратора 13 воздух поступает на фильтрующий материал 15 грубой очистки с диаметром волокон до 20 мкм, где оседает основная масса пыли, дошедшей до фильтра, затем проходят фильтрующий материал 16 тонкой очистки с диаметром волокон до 7 мкм и по каналам выходного сепаратора 14 поступает через узел регенерации с заторможенными в вертикальном положении лопастями 6 через воздуховод 8 на вход вентилятора 11. Through the channels of the inlet separator 13, air enters the coarse filter material 15 with a fiber diameter of up to 20 μm, where the bulk of the dust reaching the filter settles, then fine filter material 16 with a fiber diameter of up to 7 microns settles and the channels of the output separator 14 through the regeneration unit with the blades 6 braked in a vertical position through the duct 8 to the inlet of the fan 11.

В режиме регенерации фильтра тонкой очистки пылесос работает следующим образом. In the regeneration mode of the fine filter, the vacuum cleaner operates as follows.

По мере того, как на фильтре накапливается большое количество пыли и производительность вентилятора из-за увеличения аэродинамического сопротивления фильтра снижаются более, чем на 20%, проводится цикл регенерации. Для этого растормаживают лопасти 6 узла регенерации, вынимая палец 9 из отверстия 10 и воздух от вентилятора пускают в обратном направлении, Под действием набегающего потока воздуха лопасти 6 получают вращение. При вращении они периодически перекрывают проходное сечение узла регенерации и таким образом генерируют пневматические импульсы с частотой 5-25 имп/сек, которые воздействуют на фильтр тонкой очистки 16, разрушают слой осевшей в фильтре пыли и выносит ее в бункер-пылесборник 3. В результате воздействия на фильтр пневматических импульсов в течение 1-10 мин его аэродинамическое сопротивление снижается до величины, близкой к исходной и пылесос переключают в режим очистки воздуха. As a large amount of dust accumulates on the filter and the fan performance decreases by more than 20% due to an increase in the aerodynamic drag of the filter, a regeneration cycle is carried out. To do this, brake the blades 6 of the regeneration unit by removing the finger 9 from the hole 10 and let the air from the fan run in the opposite direction. Under the influence of the incoming air flow, the blades 6 receive rotation. During rotation, they periodically overlap the passage section of the regeneration unit and thus generate pneumatic pulses with a frequency of 5-25 imp / sec, which act on the fine filter 16, destroy the layer of dust settled in the filter and carry it out to the dust bin 3. As a result of exposure the filter of pneumatic pulses for 1-10 minutes, its aerodynamic resistance decreases to a value close to the original and the vacuum cleaner is switched to air purification mode.

Claims

1. A vacuum cleaner comprising a housing with a suction nozzle, a filter, a dust collector, a fan and a filter regeneration device, characterized in that the filter regeneration device is made in the form of freely rotating blades placed in a cylinder, the axis of which is perpendicular to the air duct, and is located between the filter and a fan.

2. A filter for a vacuum cleaner containing fibrous material, characterized in that it is made in the form of two separators, wrapped in filter material and rolled up.

3. The filter according to claim 2, characterized in that the filter material contains two layers, one of which has a fiber diameter of not more than 20 microns, and the other has a fiber diameter of not more than 7 microns.