RU2178539C2 - Устройство для отделения частиц от потока текучей среды и клапан для ввода отбираемой среды в основной поток текучей среды - Google Patents

Abstract

Устройство для перемещения основного потока текучей среды, поперек которого возникает разность давлений текучей среды, содержит впускной клапан. Впускной клапан содержит подвижный элемент, имеющий первую сторону и вторую сторону, средства для приложения давления текучей среды верхней части потока к первой стороне и средства для приложения давления текучей среды нижней части потока ко второй стороне. Давление текучей среды верхней части потока выше давления текучей среды нижней части потока. Средства смещения установлены так, чтобы оказывать воздействие на вторую сторону в дополнение к давлению текучей среды нижней части потока таким образом, что подвижный элемент перемещается под действием средств смещения для открытия клапана и ввода отбираемой среды в основной поток текучей среды, когда разность давлений между давлением текучей среды верхней части потока и давлением текучей среды нижней части потока опускается ниже установленного значения. Техническим результатом настоящего изобретения является создание впускного клапана, работа которого не зависит от абсолютных давлений, а также создание усовершенствованного устройства, пригодного для использования в пылесосе, которое способно обеспечить надежный впуск отбираемого воздуха в сепараторное устройство для поддержания в нем минимального воздушного потока и снижения риска перегрева мотора. 2 с. и 11 з. п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к устройству для отделения частиц от потока текучей среды и, в особенности, но не исключительно, к устройству для отделения пыли от потока воздуха в пылесосе. Изобретение также относится к клапану для ввода отбираемой среды в основной поток текучей среды.

Сепараторное устройство, включающее, по крайней мере, один впускной клапан, известно, например, из опубликованной Международной заявки на изобретение N PCT/GB93/01325. В этой конструкции впускной клапан установлен выше по потоку относительно циклонного сепаратора таким образом, что при падении давления (которое обычно непосредственно связано с воздушным потоком) в сепараторе ниже установленного уровня, для того, чтобы поддерживать минимальный поток, в воздушную магистраль подается воздух из атмосферы. Это обеспечивает удовлетворительную работу циклонного сепаратора и гарантирует эффективное охлаждение мотора. Хотя эта известная конструкция в большинстве случаев полностью соответствует предъявляемым требованиям, оказалось, что существует несколько примеров, когда ее эксплуатационные характеристики необходимо улучшить. Например, пылесос обычно включает фильтр, отделенный от основного пылеотделяющего устройства и установленный либо непосредственно выше, либо ниже по потоку относительно мотора. Если этот фильтр засоряется, воздушный поток через пылеотделяющее устройство (т. е. циклонный сепаратор) уменьшается и это препятствует созданию в этом устройстве эффективного всасывания, от которого зависит ввод в устройство отбираемого воздуха впускным клапаном. Это приводит к снижению эффективности работы циклонного сепаратора и, что важнее, к повышению риска перегрева мотора.

Из патента Великобритании N 1080504 также известно относительное устройство для пылесоса, которое срабатывает при увеличении разности давлений поперек рукава или фильтра и указывает на то, что фильтр требует замены. Сигнал создается при впуске отбираемого воздуха вдоль трубопровода и поперек пружинистой пластины, в результате чего возникает звуковая индикация, сообщающая о необходимости замены фильтра.

Задачей настоящего изобретения является создание впускного клапана, работа которого не зависит от абсолютных давлений.

Задачей настоящего изобретения также является создание усовершенствованного устройства для отделения частиц от потока текучей среды, в частности, пригодного для использования в пылесосе, которое способно обеспечить надежный впуск отбираемого воздуха в сепараторное устройство для поддержания в нем минимального воздушного потока и снижения риска перегрева мотора.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного устройства для отделения частиц от потока текучей среды, в частности, пригодного для использования в пылесосе, которое может быть использовано для индикации наличия засорения.

Впускной клапан для ввода отбираемой среды в среду основного потока, проходящего через устройство, поперек которого создается разность давлений текучей среды, содержащий подвижный элемент, имеющий первую сторону и вторую сторону, средства для приложения давления текучей среды верхней части потока к первой стороне. Давление текучей среды верхней части потока выше давления текучей среды нижней части потока, а средства смещения установлены так, чтобы оказывать воздействие на сторону подвижного элемента в дополнение к давлению текучей среды потока таким образом, что подвижный элемент перемещается под действием средств смещения для открытия клапана и ввода отбираемой среды в основной поток текучей среды
Впускной клапан дополнительно содержит средства для приложения давления текучей среды нижней части потока ко второй стороне подвижного элемента и средства смещения установлены так, чтобы оказывать воздействие на вторую сторону в дополнение к давлению текучей среды нижней части потока, а подвижный элемент перемещается под действием средств смещения, когда разность давлений между давлением текучей среды верхней части потока и давлением текучей среды нижней части потока опускается ниже установленного значения.

Помимо этого, впускной клапан содержит средства для регулирования силы, приложенной средством смещения ко второй стороне подвижного элемента для регулирования разности давлений, при которой отбираемая среда вводится в основной поток текучей среды. Подвижным элементом является плунжер, который жестко соединен с запорным элементом впускного канала, таким образом, что перемещение подвижного элемента вызывает открытие впускного канала и прохождение воздуха через впускной клапан и внутрь устройства.

Кроме этого, впускной клапан включает или соединен со средством индикации для обеспечения указания на необходимость технического обслуживания, при этом средство индикации содержит средство переключения и сигнальную лампу.

Устройство для перемещения основного потока текучей среды, поперек которого возникает разность давлений текучей среды, содержащее впускной клапан для ввода отбираемой среды в среду основного потока, проходящего через устройство, поперек которого создается разность давлений текучей среды, содержащий подвижный элемент, имеющий первую сторону и вторую сторону, средства для приложения давления текучей среды верхней части потока к первой стороне, где давление текучей среды верхней части потока выше давления текучей среды нижней части потока, а средства смещения установлены так, чтобы оказывать воздействие на сторону подвижного элемента в дополнение к давлению текучей среды потока таким образом, что подвижный элемент перемещается под действием средств смещения для открытия клапана и ввода отбираемой среды в основной поток текучей среды.

Впускной клапан дополнительно содержит средства для приложения давления текучей среды нижней части потока ко второй стороне подвижного элемента и средства смещения установлены так, чтобы оказывать воздействие на вторую сторону в дополнение к давлению текучей среды нижней части потока, а подвижный элемент перемещается под действием средств смещения, когда разность давлений между давлением текучей среды верхней части потока и давлением текучей среды нижней части потока опускается ниже установленного значения.

Для отделения частиц от потока среды устройство включает отделяющее устройство, которое содержит, по крайней мере, один циклонный сепаратор, или два циклонных сепаратора, установленных последовательно.

При этом давление текучей среды верхней части потока измеряется выше по течению относительно отделяющего устройства, а давление текучей среды нижней части измеряется ниже по течению относительно отделяющего устройства, а при наличии двух сепараторов давление текучей среды верхней части потока измеряется выше по течению относительно одного из циклонных сепараторов, а давление текучей среды нижней части потока измеряется ниже по течению относительно того же циклонного сепаратора. Данное устройство является составной частью пылесоса.

В соответствии с п. 1 формулы, предложен впускной клапан. Дополнительные и преимущественные отличительные признаки изобретения заявлены в зависимых пунктах. В настоящем изобретении также содержится устройство согласно п. 7 формулы.

Настоящее изобретение содержит клапан для ввода текучей среды между впуском и выпуском устройства, который включает головку клапана, которая может перемещаться между открытым и закрытым положением для открытия и закрытия первого отверстия в клапане, корпус, включающий: (i) первую часть, образующую первое отверстие, ведущее в первую камеру, расположенную с одной стороны гибкого средства разделения, установленного между корпусом и головкой клапана плунжерного средства, которая сообщается посредством второго отверстия в первой части с верхней частью потока текучей среды в устройстве; (ii) вторую часть, образующую вторую камеру, расположенную с противоположной стороны средства разделения и между плунжерным средством и второй частью, с третьим отверстием во второй части, которое сообщается с нижней частью потока текучей среды в устройстве; и средство смещения, установленное таким образом, чтобы удерживать плунжерное средство с головкой клапана в открытом положении в неподвижном состоянии и в котором, если основной поток текучей среды через устройство проходит в условиях, когда давление во второй части меньше, чем давление в первой части, головка клапана находится в отверстии в закрытом положении и текучая среда не проходит через отверстие в клапане, а при возникновении блокирования потока текучей среды между впуском и выпуском устройства клапан находится в открытом положении при прохождении текучей среды, чтобы впустить текучую среду внутрь клапана и устройства.

Настоящее изобретение также содержит устройство, в котором воздушный поток между впуском и выпуском устройства проходит через элемент, создающий падение давления и подверженный засорению, при помощи клапана, который осуществляет прохождение текучей среды между впуском и выпуском, усовершенствованием которого является то, что клапан включает: головку клапана, которая выполнена с возможностью перемещения между открытым и закрытым положением для открытия и закрытия первого отверстия в клапане; корпус, включающий: (i) первую часть, образующую первое отверстие, ведущее в первую камеру, расположенную с одной стороны гибкого средства разделения, установленного между корпусом и головкой клапана плунжерного средства, которая сообщается посредством второго отверстия в первой части с верхней частью потока текучей среды в устройстве; (ii) вторую часть, образующую вторую камеру, расположенную с противоположной стороны средства разделения и между плунжерным средством и второй частью, с третьим отверстием во второй части, которое сообщается с нижней частью потока текучей среды в устройстве; и средство смещения, установленное таким образом, чтобы удерживать плунжерное средство с головкой клапана в открытом положении в неподвижном состоянии и в котором, если основной поток текучей среды через устройство проходит в условиях, когда давление во второй части меньше, чем давление в первой части, головка клапана находится в отверстии в закрытом положении и текучая среда не проходит через отверстие в клапане, а при возникновении блокирования потока текучей среды между впуском и выпуском устройства клапан находится в открытом положении при прохождении текучей среды, чтобы впустить текучую среду внутрь клапана и устройства.

Наличие впускного клапана, который реагирует на снижение разности давлений, измеряемой поперек сепараторного устройства, означает, что внешняя текучая среда будет вводиться в магистраль более надежным образом. Это связано с тем, что падение давления поперек сепараторного устройства, в особенности, циклонного типа, непосредственно связано со скоростью потока. Потери давления происходят, в первую очередь, от трения, которое особенно зависит от скорости потока. Чем выше скорость потока, тем значительнее падение давления в сепараторном устройстве циклонного типа.

Для осуществления удовлетворительной сепарации, важно поддерживать соответствующую скорость потока через сепараторное устройство, в особенности, циклонного типа. Также очень важно поддерживать соответствующий поток охлаждающего воздуха или другой текучей среды, проходящей через мотор, для предотвращения его перегрева. Настоящее изобретение, таким образом, представляет собой значительное усовершенствование относительно известного уровня в данной области техники.

Так как снижение разности давлений (т. е. скорости потока) поперек сепараторного устройства является показателем блокирования магистрали, впускной клапан в процессе работы может использоваться для указания на то, что имеет место блокирование и возникновение сигнала, сообщающего пользователю о необходимости технического обслуживания. В известных конструкциях степень засорения, возникшего между сепараторным устройством и вентилятором или мотором, может быть недостаточной для срабатывания впускного клапана.

Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является то, что при выключенном моторе впускной клапан будет, как правило, находиться в открытом состоянии. В существующих конструкциях, впускной клапан должен закрываться и может не открыться, если блокирование имеет место во время включения мотора. В устройстве, согласно данному изобретению, впускной клапан остается открытым до тех пор, пока в устройстве отделения пыли не будет достигнуто значительное падение давления. Это обеспечивает необходимое охлаждение мотора в течение всего времени его работы.

Варианты настоящего изобретения далее будут описаны со ссылкой на сопровождающие чертежи:
фиг. 1 и 1A - схематические изображения пылесосов циклонного типа, соответствующих известному уровню техники, описанному во вводной части;
фиг. 2 и 2A - схематические изображения, аналогичные приведенным на фиг. 1 и 1A, но иллюстрирующие настоящее изобретение;
фиг. 3 - увеличенное поперечное сечение одного из вариантов впускного клапана, являющегося составной частью пылесоса, изображенного на фиг. 2 и 2A;
фиг. 3A - изображение впускного клапана, показанного на фиг. 3, с пространственным разделением деталей;
фиг. 4 - вид, аналогичный фиг. 3, на котором изображен другой вариант впускного клапана, являющегося составной частью пылесоса, изображенного на фиг. 2 и 2A;
фиг. 4A - вид сверху в рабочем состоянии клапана, показанного на фиг. 4;
фиг. 4B - изображение клапана, показанного на фиг. 4, с пространственным разделением деталей.

Фиг. 1 и 1A представляют собой схематические изображения существующих пылесосов. В каждом случае пылесос 10 включает сопло 12, прикрепленное непосредственно к шлангу 14, и шланг 14, непосредственно связанный с пылеотделяющим устройством 16. Пылеотделяющее устройство 16 может представлять собой любое обычное пылеотделяющее устройство, например, рукавный фильтр, но в данном случае оно включает циклонное сепараторное устройство, состоящее из двух циклонов 16A, 16B, установленных последовательно. Конструкция, размеры и принцип работы такого пылеотделяющего устройства 16 хорошо известны и не будут здесь описаны, но необходимо отметить, что впускной клапан 18 расположен в воздушной магистрали либо выше по потоку относительно циклонов 16A, 16B (фиг. 1), либо между двумя циклонами 16A, 16B (фиг. 1A). Ниже по потоку пылеотделяющего устройства 16 на входе мотора расположен фильтр 20, за которым следуют вентилятор 22, мотор 24 и фильтр 26 на выходе мотора, если смотреть по направлению потока. Принцип работы циклонного пылеотделяющего устройства этого типа описан в патентах США N 4571772; 4593429; 4643748; 4826515; 4853008; 4853011; 5062870; 5078761; 5090976; 5145499 и 5160356, но не является составной частью настоящего изобретения.

При эксплуатации, мотор 24 используется для приведения в действие вентилятора 22, который создает поток воздуха, проходящий от сопла 12 в пылеотделяющее устройство 16 через шланг 14. После того, как произошла сепарация, воздушный поток проходит через установленный на входе мотора фильтр 20, проходит вентилятор 22, проходит мотор 24, создавая охлаждающий эффект, и затем проходит через установленный на выходе мотора фильтр 26, после чего выбрасывается в атмосферу. Впускной клапан 18 установлен таким образом, чтобы, при падении давления в пылеотделяющем устройстве 16 и, в частности, в том месте этого устройства, где расположен клапан 18, ниже установленного значения, клапан 18 открывается для прохождения воздуха из атмосферы в циклонное пылеотделяющее устройство для поддержания воздушного потока на уровне, достаточном для проведения сепарации. Предотвращение снижения воздушного потока ниже установленного уровня также гарантирует необходимое охлаждение мотора 24 и, соответственно, предупреждение любого риска его перегрева.

Если любой из фильтров 20, 26 достаточно засоряется, вызывая снижение воздушного потока в пылесосе 10, поток через пылеотделяющее устройство 16 сокращается. Однако так как блокирование произошло ниже по потоку относительно пылеотделяющего устройства, скорость потока в пылеотделяющем устройстве 16 снижается, но падение давления поперек него является небольшим. Падение давления полностью происходит поперек засоренного фильтра, что не позволяет сработать впускному клапану 18. При таких условиях, впускной клапан 18 существующего типа не будет обеспечивать необходимую защиту мотора 24 от перегрева.

На фиг. 2 и 2A изображен пылесос того же типа, что и на фиг. 1 и 1A, но, согласно настоящему изобретению, впускной клапан 18 заменен на впускной клапан 30. Все остальные части схематично показанных пылесосов имеют ту же ссылочную нумерацию, что и на фиг. 1 и 1A.

Впускной клапан 30 содержит плунжер 32, расположенный в камере 34. Одна сторона плунжера 32 связана посредством трубопровода 36 с точкой воздушной магистрали непосредственно выше по потоку относительно пылеотделяющего устройства 16 (фиг. 2) или в другом случае с точкой непосредственно выше по потоку циклона 16B, расположенного ниже по потоку (фиг. 2A). Другая сторона плунжера 32 непосредственно связана через трубопровод 38 с точкой воздушной магистрали ниже по потоку от пылеотделяющего устройства 16. Следовательно, любая разность давлений, существующая поперек пылеотделяющего устройства 16 (фиг. 2) или поперек циклона 16B, расположенного ниже по потоку (фиг. 2A), прикладывается непосредственно поперек плунжера 32.

Упругое средство смещения 40 воздействует на плунжер 32 таким образом, что при приложении установленной разности давлений поперек плунжера 32, он фактически находится в равновесии. Когда разность давлений опускается ниже установленного значения, плунжер 32 перемещается под действием средства смещения 40, чтобы открыть воздухозаборный канал 42, который, если открыт, позволяет атмосферному воздуху поступать в воздушную магистраль пылесоса 10 в точке выше по потоку относительно пылеотделяющего устройства 16. Подача этого отбираемого воздуха производит тот же эффект, что и ввод воздуха в воздушную магистраль впускным клапаном 18, показанным на фиг. 1 и 1A, но зависит от разности давлений поперек пылеотделяющего устройства 16 или расположенного ниже по потоку циклона 16B, а не от абсолютного давления в них.

На фиг. 3 и 3A изображен впускной клапан 50, подходящий для использования в конструкциях, приведенных на фиг. 2 и 2A. Впускной клапан 50 по существу включает корпус 52, 76A, 76B и плунжер 54. Корпус 52 образует два канала 56, 58, к которым присоединены трубопроводы для соединения с воздушной магистралью соответственно выше и ниже по потоку относительно пылеотделяющего устройства 16 или ниже по потоку относительно циклона 16B. Корпус 52 также образует камеру 60, в которой установлен с возможностью перемещения плунжер 54. Корпус 52 включает центральную часть 62 для размещения и крепления средства смещения и установки центрального штока.

Более конкретно, корпус 52 по существу является кольцеобразным по форме. Центральная часть 62 по существу выполнена в форме чаши и имеет центральное отверстие 64, обеспечивающее скольжение штока 66 вдоль него. Вблизи отверстия 64 в центральной части 62 расположены отверстия 68 и/или центральное отверстие 70. Назначение этих отверстий 68, 70 будет описано позднее.

В радиальном направлении от центральной части 62 расположен фланцевый выступ 72, выполненный для размещения одного края диафрагменного уплотнения 74, другой край которого неподвижно прикреплен к плунжеру 54. Фланцевый выступ 72 также образует часть камеры 60, оставшаяся часть которой образована простирающейся в радиальном направлении стенкой 76 корпуса 52. Внешний край корпуса 52 выполнен такой формы, чтобы обеспечить закрытие камеры 60, образование канала 58 и размещения другой стороны диафрагменного уплотнения 74. Канал 56, выполненный в корпусе 52, смещен в осевом направлении относительно канала 58. Сторона канала 56, удаленная от канала 58, образует осевое, кольцеобразное отверстие 56A, которое закрывается верхней частью плунжера 54, которая будет описана позднее. Гибкое уплотнение 78 расположено по окружности этого отверстия для создания воздухонепроницаемого уплотнения и установлено при помощи верхней стенки 76A и стенки пылесоса 76B.

Плунжер 54 имеет корпус 80 и головную часть 82. Корпус 80 по существу выполнен в форме тарелки, а его внешние в радиальном направлении части имеют такую форму, чтобы свободно перемещаться в камере 60. Между внешними в радиальном направлении частями 84 и камерой 60 выполнен достаточный зазор, необходимый для работы расположенной между ними гибкой диафрагмы 74. Внешние в радиальном направлении части плунжера 54 изготовлены из двух отдельных частей для надежной установки между ними диафрагменного уплотнения 74, для обеспечения при работе соответствующего уплотнения.

Центральная часть плунжера 54 имеет центральное отверстие 86 для размещения штока 66. Шток 66 неподвижно закреплен в центральной части плунжера 54, на конце штока 66 расположен болт 88, предназначенный для установки на штоке 66 головки 82 плунжера 54. Между штоком 66 и головкой 82 имеется зазор, который обеспечивает достаточную свободу, необходимую для устранения некоторой несоосности между штоком 66 и оставшейся частью впускного клапана 50.

Между корпусом 52 и плунжером 54 установлена пружина 90, которая упирается в корпус 52 между фланцевым выступом 72 и центральной частью 62. Пружина 90 также упирается в центральную часть плунжера 54 в непосредственной близости от отверстия 86, выполненного для размещения штока 66. На противоположном от болта 88 конце штока 66 установлен ограничитель 92, который ограничивает перемещение штока 66 в осевом направлении.

Описанный выше впускной клапан 50 может иметь любые подходящие размеры. Однако испытания показали, что эффективно работает клапан, имеющий головную часть 82 с диаметром около 26 мм и плунжер 54 с внешним диаметром около 49 мм. Другие размеры выбираются с учетом приведенных размеров для конкретного применения и достижения компактного дизайна. Предпочтительно, чтобы шток 66 мог перемещаться в осевом направлении, по крайней мере, на 4 мм.

Впускной клапан 50 изображен в закрытом положении. Внешние края головки 82 прижаты к уплотнению 78, таким образом, чтобы блок в целом был закрыт. Канал 56 соединен с воздушной магистралью пылесоса непосредственно выше по потоку относительно пылеотделяющего устройства 16 или ниже по потоку относительно циклона 16B и, следовательно, давление верхней части потока действует непосредственно на поверхность плунжера 54, которая на фиг. 3 показана слева. Канал 58 соединен с воздушной магистралью пылесоса непосредственно ниже по потоку относительно пылеотделяющего устройства 16, и следовательно, давление нижней части потока действует непосредственно на находящуюся ниже по потоку сторону плунжера 54, которая на фиг. 3 показана справа. Атмосферное давление воздействует, как показано, на левую сторону головки 82, а благодаря тому, что область, в которой расположена пружина 90 сообщается с атмосферой через отверстия 68, 70, - и на правую сторону центральной части плунжера 54.

Пока разность давлений поперек пылеотделяющего устройства 16 или расположенного ниже по потоку циклона 16B остается достаточно большой, плунжер 54 прижимается вправо, преодолевая действие пружины 90. Однако, как только разность давлений опускается ниже установленного минимума, сила пружины 90 становится больше приложенной поперек плунжера 54 разности давлений, и плунжер 54 будет перемещаться влево. Головка 82, следовательно, также перемещается влево, и уплотнение между головкой 82 и уплотнением 78 разрушается. В результате чего атмосферный воздух может поступать во впускной клапан между головкой 82 и уплотнением 78. Атмосферный воздух затем проходит через канал 56 и поступает в воздушную магистраль выше по потоку относительно пылеотделяющего устройства 16 или ниже по потоку относительно циклона 16B. Таким образом, в циклонах поддерживается воздушный поток и также обеспечивается воздушный поток для охлаждения мотора.

Как только разность давлений поперек пылеотделяющего устройства 16 или расположенного ниже по потоку циклона 16B вернется к требуемому уровню, плунжер 54 снова переместится вправо и головка 82 снова закроет отверстие. Атмосферный воздух снова будет исключен из воздушного потока, проходящего через пылеотделяющее устройство 16. Отверстия 68, 70 имеют такие размеры, чтобы перемещение плунжера 54 естественным образом амортизировалось за счет выхода воздуха из области между корпусом и плунжером.

Предпочтительной особенностью изобретения является наличие средства индикации, срабатывающего при перемещении плунжера 54, которое сообщает пользователю устройства о необходимости технического обслуживания. Это может быть легко достигнуто путем размещения переключателя 94, приводимого в действие перемещением штока 66 для включения сигнальной лампы 96 или других сигнальных средств. Чтобы избежать выдачи ненужных сигналов, средство индикации может быть выполнено таким образом, чтобы выдавать предупреждение, когда впускной клапан 50 срабатывает неоднократно или в течение продолжительного периода. Способы достижения этого хорошо известны в данной области техники.

На фиг. 4, 4A и 4B изображен альтернативный впускной клапан 100 с головкой 102, находящейся в открытом положении, через которую проходил воздушный поток, как показано стрелками. Он будет описан далее более подробно на примере его использования для устройств, показанных на фиг. 2 и 2A. Впускной клапан 100 включает корпус 104 с установленным плунжером 124. Корпус 104 включает каналы 108, которые по воздуху связаны с выпускным каналом 202, образованным стенками 204 пылесоса 200. Канал 202, таким образом, находится в нижней части потока. Клапан 100 имеет вторые каналы 110, которые по воздуху связаны с расположенной выше по потоку камерой 206 пылесоса 200, образованной стенками 208 и выступающими частями трубчатой формы 210, служащими для крепления и герметизации впускного клапана 100. Воздух по спирали поступает в камеру 212 через камеры 214 и через канал 216, который образует впуск во внутренний циклон 16B, показанный на фиг. 2A, таким образом, чтобы впуск находился между внутренним циклоном 16B и внешним циклоном 16A. Стенки 204 и 218 образуют камеру 212. Стенки 218 и 207 образуют камеру 214.

Корпус 104 клапана 100 образует камеру 112, в которой перемещается плунжер 124. Центральная часть 114 корпуса 104 служит для крепления стержня или штока 116. Центральная часть 114 корпуса 104 имеет полость 118, которая служит для размещения уплотняющей детали 120, для установки цилиндрической пружины 122. Плунжер 124 включает головную часть 102, которая установлена на корпусе плунжера 124 при помощи крышки 126. Плунжер 124 по существу выполнен в форме тарелки и вытянут в направлении выпускного канала 202. Диафрагменное уплотнение 128 установлено на плунжере 124 и корпусе 104, для обеспечения уплотнения между выпускным каналом 202 и камерой 132, расположенной между корпусом плунжера 124 и верхней частью 134 корпуса 104. Вблизи головной части 102 клапана 100 выполнены лопатки 136, направляющие воздушный поток, и служащие для предотвращения закрытия потоком клапана 100. Они наклонены по направлению к каналам 110.

Диафрагменное уплотнение 128 установлено с одного края в канавке 138 корпуса 104 и закреплено при помощи уплотняющей детали 120. Кольцо 140 закрепляет диафрагменное уплотнение 128 в средней ее части на плунжере 124 при помощи фиксаторов 142. С другого края диафрагменное уплотнение 128 закреплено верхней частью 134 и корпусом 104 в канавке 144. На корпусе плунжера для диафрагменного уплотнения 128 также имеется канавка 146. Между трубчатыми выступающими частями 210 и верхней частью 134 плунжера 106 выполнено уплотнение 148. Клапан 100 закреплен при помощи винтов в отверстиях 150 (фиг. 4A, 4B). На фиг. 4 также показана стенка 218 выпускного канала 202, который возвращается к отверстию 222 (фиг. 4A, 4B) вблизи клапана 100 и уплотнения 220.

При эксплуатации, когда мотор 24 пылесоса не работает, головная часть 102 плунжера 124 находится в открытом положении, как показано на фиг. 4. При работе клапана 100 в условиях, когда имеется нормальный рабочий воздушный поток и мотор работает, клапан закрыт. Если в пылесосе происходит засорение и, следовательно, ограничивается воздушный поток, клапан 100 открывается из-за пониженной разности давлений между камерами 112 и 132, которая обеспечивает возможность пружине 122 перемещать плунжер 124 и головную часть 102 в открытое положение, изображенное на фиг. 4. Клапан 100 удерживается в этом положении до тех пор, пока не устраняется засорение.

Как показано на фиг. 4В, индикаторная стрелка 300 прикреплена к винтовому элементу 301 и установлена с возможностью скольжения в фиксаторе 106 на штоке 116. При перемещении головной части 102 по штоку 116, штифт (не показан) в фиксаторе 106 заставляет стрелку 300 поворачиваться. Это указывает положение клапана.

Настоящее изобретение не ограничивается описанными выше конкретными вариантами. Нужно отметить, что, по существу, впускной клапан может быть включен в устройство для отделения частиц от потока газа, отличного от воздуха, или, возможно, жидкости. Сфера применения устройства не ограничивается производством пылесосов и, следовательно, настоящее изобретение не должно рассматриваться в рамках данной отрасли промышленности. Впускной клапан может также применяться в других устройствах и, следовательно, использоваться в других областях.

Для специалистов в данной области техники могут быть очевидны различные альтернативные конструкции и другие варианты настоящего изобретения.

Claims (13)

1. Впускной клапан для ввода отбираемой среды в среду основного потока, проходящего через устройство, поперек которого создается разность давлений текучей среды, содержащий подвижный элемент, имеющий первую сторону и вторую сторону, средства для приложения давления текучей среды верхней части потока к первой стороне, при этом давление текучей среды верхней части потока выше давления текучей среды нижней части потока, а средства смещения установлены так, чтобы оказывать воздействие на сторону подвижного элемента в дополнение к давлению текучей среды потока таким образом, что подвижный элемент перемещается под действием средств смещения для открытия клапана и ввода отбираемой среды в основной поток текучей среды, в котором впускной клапан дополнительно содержит средства для приложения давления текучей среды нижней части потока ко второй стороне подвижного элемента и средства смещения установлены так, чтобы оказывать воздействие на вторую сторону в дополнение к давлению текучей среды нижней части потока, а подвижный элемент перемещается под действием средств смещения когда разность давлений между давлением текучей среды верхней части потока и давлением текучей среды нижней части потока опускается ниже установленного значения.

2. Впускной клапан по п. 1, в котором подвижным элементом является плунжер.

3. Впускной клапан по п. 1 или 2, который содержит средства для регулирования силы, приложенной средством смещения ко второй стороне подвижного элемента для регулирования разности давлений, при которой отбираемая среда вводится в основной поток текучей среды.

4. Впускной клапан по любому из предшествующих пунктов, в котором подвижный элемент жестко соединен с запорным элементом впускного канала таким образом, что перемещение подвижного элемента вызывает открытие впускного канала и прохождение воздуха через впускной клапан и внутрь устройства.

5. Впускной клапан по любому из предшествующих пунктов, в котором он включает или соединен со средством индикации для обеспечения указания на необходимость технического обслуживания.

6. Впускной клапан по п. 5, в котором средство индикации содержит средство переключения и сигнальную лампу.

7. Устройство для перемещения основного потока текучей среды, поперек которого возникает разность давлений текучей среды, содержащее клапан для ввода отбираемой среды в среду основного потока, проходящего через устройство, поперек которого создается разность давлений текучей среды, содержащий подвижный элемент, имеющий первую сторону и вторую сторону, средства для приложения давления текучей среды верхней части потока к первой стороне, где давление текучей среды верхней части потока выше давления текучей среды нижней части потока, а средства смещения установлены так, чтобы оказывать воздействие на сторону подвижного элемента в дополнение к давлению текучей среды потока таким образом, что подвижный элемент перемещается под действием средств смещения для открытия клапана и ввода отбираемой среды в основной поток текучей среды, в котором впускной клапан дополнительно содержит средства для приложения давления текучей среды нижней части потока ко второй стороне подвижного элемента и средства смещения установлены так, чтобы оказывать воздействие на вторую сторону в дополнение к давлению текучей среды нижней части потока, а подвижный элемент перемещается под действием средств смещения, когда разность давлений между давлением текучей среды верхней части потока и давлением текучей среды нижней части потока опускается ниже установленного значения.

8. Устройство по п. 7, в котором оно включает отделяющее устройство для отделения частиц от потока среды.

9. Устройство по п. 8, в котором отделяющее устройство содержит, по крайней мере, один циклонный сепаратор.

10. Устройство по п. 9, в котором отделяющее устройство содержит два циклонных сепаратора, установленных последовательно.

11. Устройство по любому из пп. 8-10, в котором давление текучей среды верхней части потока измеряется выше по течению относительно отделяющего устройства, а давление текучей среды нижней части потока измеряется ниже по течению относительно отделяющего устройства.

12. Устройство по п. 10, в котором давление текучей среды верхней части потока измеряется выше по течению относительно одного из циклонных сепараторов, а давление текучей среды нижней части потока измеряется ниже по течению относительно того же циклонного сепаратора.

13. Устройство по любому из пп. 7-12, в котором оно является составной частью пылесоса.

Images