ES2207954T3 - Carcasa de rotor sin paletas para una aspiradora. - Google Patents

Abstract

Aspiradora (12) provista de un rotor accionado (116), en la que el rotor desplaza el aire de trabajo para la aspiradora entre una cavidad de rotor (68) hacia el interior de una cámara de descarga (78) y al exterior de la aspiradora a través de una salida del aire de trabajo (72), y de un primer elemento de carcasa (30) que incluye una primera pared (44) y un segundo elemento de carcasa (32) que incluye una segunda pared (52), estando la primera pared (44) desplazada radialmente de la segunda pared (52) formando, de este modo, un paso anular (66) en comunicación con el paso de salida y el paso anular es sustancialmente continuo e ininterrumpido alrededor de toda la circunferencia del rotor de aire; caracterizada porque: el paso anular (66) es una sección transversal mínima en un recorrido de descarga de aire de trabajo de la carcasa y porque el recorrido de descarga de aire de trabajo antes y en una sección transversal mínima está sustancialmente libre de obstrucciones.

Description

Carcasa de rotor sin paletas para una aspiradora.

La presente invención se refiere en general a aspiradoras y más particularmente a una carcasa de rotor sin paletas para una aspiradora, que aumenta la eficiencia operativa y reduce el ruido atribuible al flujo del aire.

Antecedentes de la invención

Un funcionamiento eficiente y silencioso es un requisito importante de las aspiradoras y los dispositivos movedores de aire similares. Para desplazar el fluido de trabajo, esto es, aire, por el interior de la aspiradora suele hacerse girar un rotor dentro de una carcasa accionado por un motor eléctrico. El rotor succiona el aire en una ubicación central y expele el aire alrededor de su circunferencia. La carcasa incluye el rotor y generalmente incluye un paso de entrada de aire ubicado junto a una ubicación central en un lado de entrada del rotor y un paso de descarga que se extiende alrededor de la circunferencia del rotor.

Es sabido que cierta resistencia a la descarga libre de aire procedente del rotor, o contrapresión, aumenta su eficiencia operativa. Con frecuencia, se proporcionan paletas dispuestas alrededor de la circunferencia del rotor y en el paso de descarga para proporcionar una contrapresión. Las paletas pueden tener una configuración curvada hacia dentro y están dispuestas generalmente para limitar por lo menos parcialmente el flujo de aire. Una desventaja que se desprende del uso de paletas de esta forma es que éstas tienden a generar ruido. El aire es un fluido comprimible. Cuando una aleta de rotor pasa junto a un borde anterior de una paleta, el aire se comprime y se descomprime rápidamente creando impulsos de presión; esto es, ruido. Este ruido es desagradable, particularmente, en un dispositivo aspirador que puede utilizarse en un domicilio o en un taller.

Unas propuestas anteriores para eliminar o reducir el ruido incluyen la colocación de una estructura abovedada sobre la carcasa en la que se descarga el aire. La gran cámara que crea la estructura abovedada y el recorrido indirecto entre el paso de descarga de carcasa y una salida de aire situada en la estructura abovedada cooperan para reducir el ruido. Otra propuesta utiliza pasos complejos curvados hacia dentro formados en la carcasa junto a la circunferencia del rotor. Los pasos curvados hacia dentro están pensados para proporcionar un flujo de aire suave y un volumen creciente en el que el aire de descarga disminuye la velocidad hasta alcanzar la presión estática. Aunque éstas y otras propuestas consiguen con diferentes grados de éxito mantener la eficiencia operativa del rotor y reducir el ruido, no son enteramente satisfactorias. Además, varias de estas propuestas han aumentado el tamaño global de la carcasa de rotor, y la propuesta del paso complejo curvado hacia dentro, en particular, aumenta el coste de fabricación y la complejidad del producto aspirador. Los documentos US-A-4.797.072 y US-A-6.158.083 describen cada uno un dispositivo aspirador con un rotor que desplaza el aire de trabajo para la aspiradora entre una cavidad de rotor hacia el interior de una cámara de descarga y al exterior de la aspiradora a través de una salida de aire de trabajo. Un primer elemento de carcasa incluye una primera pared y un segundo elemento de carcasa incluye una segunda pared, y la primera pared está desplazada radialmente de la segunda pared formando, de este modo, un paso anular en comunicación con el paso de salida. El paso anular es sustancialmente continuo e ininterrumpido alrededor de toda la circunferencia del rotor de aire.

Sumario de la invención

Conforme a un aspecto de la presente invención, se da a conocer una aspiradora según la reivindicación 1 independiente.

Conforme a otro aspecto de la presente invención, se da a conocer una carcasa para un rotor de aire según la reivindicación 5 independiente.

Conforme a otro aspecto más de la presente invención, se da a conocer una aspiradora según la reivindicación 8 independiente.

Otras características y ventajas son inherentes al aparato y a los métodos reivindicados y expuestos, o se pondrán claramente de manifiesto para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada tomada en conjunto con los dibujos anexos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista frontal de una aspiradora dotada de una carcasa de rotor sin paletas según las formas de realización preferidas de la presente invención;

la figura 2 es una vista en sección transversal de la aspiradora que se muestra en la figura 1;

la figura 3 es una vista en sección transversal parcial ampliada de la aspiradora que se muestra en la figura 1;

la figura 4 es una vista en planta superior de un primer elemento de carcasa para una carcasa de rotor sin paletas según la presente invención; y

la figura 5 es una vista en planta inferior de un segundo elemento de carcasa para una carcasa de rotor sin paletas según la presente invención.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

Haciendo referencia ahora a las figuras 1 a 3, una aspiradora del tipo bote 10 incluye un contenedor de recogida de restos 12 soportado sobre ruedas giratorias 14. Una abertura 16 está formada en un lado del contenedor 12 y está adaptada para recibir una manguera de succión o un accesorio similar (no mostrado). Fijado a una parte superior abierta del depósito 12 mediante cierres de tipo sobre centro 18 se proporciona un conjunto de aspiradora 20 que incluye un asa 22 y un cable de alimentación 24.

Haciendo referencia más particularmente ahora a las figuras 2 y 3, el conjunto de aspiradora 20 incluye un conjunto de carcasa 26 formado por la unión de una pluralidad de elementos de carcasa, respectivamente, los elementos 28, 30, 32, 34 y 36. Los elementos de carcasa preferidos están formados de materiales plásticos, como polipropileno, polietileno, ABS y materiales similares, y están unidos mediante soldadura por ultrasonidos, unión por calor, unión adhesiva, sujetadores roscados o combinaciones de éstas y otras técnicas de unión, bien conocidas en la materia. El elemento 28 forma un cierre para la parte superior abierta del contenedor 12 y se sujeta a ella mediante cierres 18. El elemento 28 incluye formada descentrada de su centro una abertura con pestaña 38 que incluye un rebaje 40.

El elemento 30 forma una porción superior de una carcasa de rotor 42. El elemento 30 incluye una primera porción de pared cilíndrica 44 separada de una segunda porción de pared cilíndrica 46 por un saliente escalonado 48. La porción de pared 46 se recibe a través de la abertura 38 con un saliente escalonado 48 que se acopla al rebaje 40, y el elemento 30 se fija entonces al elemento 28.

El elemento 32 incluye una pared exterior sustancialmente cilíndrica 50 y una pared interior sustancialmente cilíndrica 52 cuyos bordes superiores 54 y 56, respectivamente, están unidos mediante una pared 58. Un extremo inferior 60 de la pared interior 52 está encerrado mediante una pared trasera 62, formando una cavidad 64 que constituye una porción inferior de una carcasa de motor 41. Opuesta a la cavidad 64, la pared interior 52 y la pared trasera 62 forman una porción superior de la carcasa del rotor 42.

La pared interior 52 está separada de la porción de pared 44 definiendo un paso anular 66 entre una cavidad de rotor 68 y una cámara de descarga 70 formada entre la pared interior 52 y la pared exterior 50. La pared exterior 50 incluye una pluralidad de pasos de salida 72 (se aprecia mejor en la figura 1) que permiten la descarga del aire de trabajo desde la cámara de descarga 70 al exterior del conjunto de la aspiradora 20.

El elemento 34 tiene una configuración abovedada e incluye una pestaña cilíndrica 74. La pared 58 está formada con una pestaña cilíndrica 76 que se extiende hacia arriba, y un elemento 34 está dispuesto sobre el elemento 32 de modo que encierra la cavidad 64. La pestaña 74 coopera con la pestaña 76 para situar el elemento 34 en el elemento 32 y fijarlo a éste. El elemento 34 incluye además una pared cilíndrica 78 que se extiende hacia abajo en la cavidad 64 desde una porción superior del elemento 34. El elemento 36 también tiene una configuración abovedada y está fijado sobre el elemento 34, y un asa 22 está formada en una superficie superior exterior 80 del elemento 36.

Un motor eléctrico 82 está dispuesto por su extremo superior 83 dentro de la pared cilíndrica 78 y está soportado axialmente por su extremo inferior 84 sobre unas nervaduras 86. El motor 82 incluye un eje de motor 88 que se extiende axialmente y que se proyecta hacia arriba desde el extremo superior 83 y hacia abajo desde el extremo inferior 86. Además de los cojinetes que soportan el eje 88 en el motor 82, el eje 88 también puede estar soportado con susceptibilidad de rotación por un cojinete 90 retenido en un retén de cojinete 92 en las nervaduras 86 y por un cojinete 94 retenido en un retén de cojinete 96 retenido en un rehundido cilíndrico 98 formado en una porción superior del elemento 34. Un ventilador 106 está fijado a un extremo superior 100 del eje 88 junto a una abertura de ventilación 102 también formada en la porción superior del elemento 34. La abertura de ventilación 102 está definida por una pestaña 104 que se extiende radialmente hacia dentro, y el ventilador 106 está retenido sobre el eje 88 junto a la pestaña 104. Durante el funcionamiento del motor 82, el ventilador 106 succiona aire en la cavidad 64 a través de las aberturas 110 y hacia arriba desde el interior de la cavidad 64 y sobre el motor 82. El aire es expelido desde la abertura de ventilación 102 en una cavidad 108 formada entre el elemento 34 y el elemento 36 y hacia fuera desde la cavidad 36 a través de la abertura 111 formada entre el elemento 32 y el elemento 36. Por consiguiente, en una forma de realización preferida de la presente invención el aire de trabajo no se utiliza para refrigerar el motor 82.

Un extremo inferior 114 del eje 88 se extiende hacia abajo a través de una abertura 112 formada en la pared trasera 62 y en la carcasa de rotor 68. Un rotor 116 está fijado al extremo inferior 114 dentro de la carcasa de rotor 68 y junto a un paso de entrada 118 formado en el elemento 30. El paso de entrada 118 incluye una porción cilíndrica 120 que se extiende hacia abajo dentro de la cual está formada una pluralidad de lamas 122. Fijado sobre el paso de entrada 118 opuesto a la carcasa de rotor 68 y dentro del contenedor 12 se proporcionan un retén de filtro 124 y un filtro 126, cada uno de los cuales tiene una construcción típica. El paso de entrada 118 incluye además una porción de protector 128 que se extiende hacia arriba dispuesta junto a una porción central 130 del rotor 116.

Cuando el motor 82 está en funcionamiento, el rotor se acciona de forma giratoria dentro de la carcasa de rotor 68. Como indican las flechas de la figura 3, el aire de trabajo se succiona desde el contenedor 12, a través del filtro 126, a través del paso de entrada 118 a la porción central 130 del rotor 116. El rotor 116 dirige el aire de trabajo radialmente hacia fuera a la pared 44. Una porción inferior 45 de la pared 44 está inclinada para dirigir el aire de trabajo hacia el paso anular 66 y a través de éste. Como se aprecia en los dibujos, el paso anular 66 está formado sustancialmente sin obstrucción alrededor de toda su circunferencia. Además, el paso anular 66 tiene una anchura sustancialmente constante, "w" en la figura 3, desde una entrada 132 hasta una salida 134. En este aspecto, el paso anular 66 forma una sección transversal mínima en el recorrido de descarga de aire de trabajo; esto es, el recorrido desde la circunferencia exterior 131 del rotor 116, por la cámara 70 y hasta las salidas 72. Esta sección transversal mínima crea una contrapresión para el rotor 116 y, de este modo, aumenta su eficiencia. Además, puesto que el paso anular 66 está sustancialmente libre de obstrucciones, el ruido normalmente asociado a las paletas u otras obstrucciones, en el recorrido de descarga para crear contrapresión, se reduce o se elimina sustancialmente. Se apreciará que para varias aplicaciones la anchura del paso anular 66 y, por tanto, el tamaño de la sección transversal mínima, se puede ajustar para proporcionar la cantidad deseada de contrapresión a fin de obtener la máxima eficiencia del rotor. Como mejor se aprecia en la figura 3, el elemento de pared 60 se extiende como una pestaña cilíndrica 136 junto a un rehundido 138 formado en la pared trasera 62. Al alargar o acortar la pestaña cilíndrica 136, se alarga o se acorta en correspondencia una longitud "1" del paso anular 66 y se aumenta o se disminuye respectivamente la cantidad de contrapresión que éste crea. Del mismo modo, la pestaña cilíndrica se puede desplazar hacia dentro, hacia el rehundido 138, o hacia fuera para aumentar o disminuir respectivamente la anchura del paso anular 66. Esto aumenta o disminuye del mismo modo la cantidad de contrapresión que proporciona el paso anular 66.

Haciendo referencia ahora a las figuras 4 y 5, extendidos radialmente hacia fuera desde la pared 60 se proporciona una pluralidad de puntales 140 que incluyen lengüetas 142 que se extienden axialmente. La pared 46 incluye una pluralidad de ranuras 144 alineadas axialmente y extendidas hacia dentro. Las ranuras 144 están dispuestas para cooperar con las lengüetas 142 para retener el elemento 32 con el elemento 34 a fin de garantizar la configuración descrita del paso anular 66. Como se apreciará, las lengüetas 142 y las ranuras 144 están dispuestas a través del paso anular 66 creando una obstrucción pequeña pero aceptable en el paso anular 66. Se apreciará, no obstante, que, según la construcción determinada de los elementos de carcasa, las obstrucciones se pueden evitar totalmente y/o se pueden disponer en el paso anular 66 una o más obstrucciones pequeñas, que no contribuyen de forma significativa a generar ruido.

Los elementos de carcasa 28, 30, 32, 34 y 36 incluyen otras varias estructuras y características formadas en ellos. Estas características pueden aumentar la solidez del elemento, facilitar la alineación o el ensamblaje, asegurar el acoplamiento de los elementos y/o proporcionar elementos estéticos. Varias de tales características se muestran en los dibujos, pero no se les ha dado una referencia numérica de forma individual.

La descripción anterior tiene la finalidad de mostrar a los expertos en la materia la mejor manera de realizar la invención, y debe considerarse únicamente como ilustrativa. Numerosas modificaciones y formas de realización alternativas de la invención se pondrán claramente de manifiesto para los expertos en la materia a la vista de esta descripción. Los detalles de la estructura presentada pueden variarse sustancialmente sin apartarse del espíritu de la invención, y se reserva el uso exclusivo de todas las modificaciones que estén comprendidas dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (8)

1. Aspiradora (12) provista de un rotor accionado (116), en la que el rotor desplaza el aire de trabajo para la aspiradora entre una cavidad de rotor (68) hacia el interior de una cámara de descarga (78) y al exterior de la aspiradora a través de una salida del aire de trabajo (72), y de un primer elemento de carcasa (30) que incluye una primera pared (44) y un segundo elemento de carcasa (32) que incluye una segunda pared (52), estando la primera pared (44) desplazada radialmente de la segunda pared (52) formando, de este modo, un paso anular (66) en comunicación con el paso de salida y el paso anular es sustancialmente continuo e ininterrumpido alrededor de toda la circunferencia del rotor de aire; caracterizada porque:

el paso anular (66) es una sección transversal mínima en un recorrido de descarga de aire de trabajo de la carcasa y porque el recorrido de descarga de aire de trabajo antes y en una sección transversal mínima está sustancialmente libre de obstrucciones.

2. Aspiradora según la reivindicación 1, en la que el recorrido de descarga de aire de trabajo antes y en el paso anular está sustancialmente libre de obstrucciones.

3. Aspiradora según la reivindicación 1, en la que el primer elemento de carcasa y el segundo elemento de carcasa son componentes independientes.

4. Aspiradora según la reivindicación 1, en la que el paso anular está sustancialmente libre de obstrucciones.

5. Carcasa para un rotor de aire, estando el rotor de aire dispuesto para desplazar el aire de trabajo desde un paso de entrada hacia un paso de salida de la carcasa, estando la carcasa provista de un primer elemento de carcasa que incluye una primera pared y el paso de entrada y un segundo elemento de carcasa fijado al primer elemento de carcasa y que incluye una segunda pared y el paso de salida y la primera pared está desplazada radialmente de la segunda pared y es sustancialmente concéntrica a la segunda pared formando, de este modo, un paso anular en comunicación con el paso de salida y el paso anular es sustancialmente continuo e ininterrumpido alrededor de toda la circunferencia del rotor de aire; caracterizada porque:

el paso anular es una sección transversal mínima en un recorrido de descarga de aire de trabajo de la carcasa y porque el recorrido de descarga de aire de trabajo antes y en una sección transversal mínima está sustancialmente libre de obstrucciones.

6. Carcasa según la reivindicación 5, en la que el recorrido de descarga de aire de trabajo no está obstruido con paletas a través del paso de salida.

7. Carcasa según la reivindicación 5, en la que el paso anular no está obstruido con paletas.

8. Aspiradora provista de un rotor accionado, en la que el rotor desplaza el aire de trabajo para la aspiradora; el rotor está dispuesto en una carcasa y la carcasa incluye un paso de entrada, una cavidad de rotor y una cámara de descarga; un paso anular está formado entre la cavidad de rotor y la cámara de descarga; estando definido el paso anular por un primer elemento de pared de la carcasa y un segundo elemento de pared de la carcasa, estando el segundo elemento de pared desplazado radialmente del primer elemento de pared y siendo sustancialmente concéntrico al primer elemento de pared; extendiéndose el paso anular de forma sustancialmente completa alrededor de la cavidad de rotor y teniendo una anchura sustancialmente constante alrededor de la circunferencia de éste; y en la que el rotor gira y succiona el aire de trabajo a través del paso de entrada y dirige el aire de trabajo radialmente hacia fuera en la cavidad del rotor, a través del paso anular y hacia la cámara de descarga; caracterizada porque:

el paso anular es una sección transversal mínima en un recorrido de descarga de aire de trabajo de la carcasa y porque el recorrido de descarga de aire de trabajo antes y en una sección transversal mínima está sustancialmente libre de obstrucciones.