PL215754B1 - Separator płynów w urządzeniu czyszcząco-filtrującym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest separator płynów w urządzeniu czyszcząco-filtrującym, który ma za zadanie zassanie i oddzielenie zassanego materiału stałego od płynów.

Powszechnie znane są odkurzacze o różnych konstrukcjach, które znajdują zastosowanie w gospodarstwach domowych i w przemyśle, które działają na zasadzie wytwarzania podciśnienia, na skutek czego powstaje przepływ powietrza zasysający niepożądane cząstki ciał stałych, a w niektórych przykładach również cieczy.

Z polskiego opisu patentowego nr 195297 znany jest oddzielacz do odkurzacza z kąpielą cieczy, będący częścią zespołu złożonego z oddzielacza i pierścienia uszczelniającego zamocowanego na wale silnika odkurzacza, który ma dno, korpus z turbinowymi łopatkami, pierścień uszczelniający usytuowany w jego górnym końcu, oraz kierujący przepływem powietrza element umiejscowiony przy spodzie. Korpus z turbinowymi łopatkami składa się z jednego lub kilku nałożonych na siebie segmentów oddzielacza i ma kształt cylindra albo stożka, albo też ma kształt schodkowo-stożkowy.

Z publikacji WO 92/03210 znane jest rozwiązanie odkurzacza z kąpielą cieczy, w którym oddzielanie powietrza od cząstek ciał stałych przeprowadza się w trzech etapach, gdzie podczas przepływu powietrza przez pułapkę cieczy większe cząstki zostają zwilżone i przechwycone przez ciecz, a mniejsze cząstki są porywane przez przepływ powietrza w kierunku oddzielacza i ulegają koalescencji z mikroskopijnymi kropelkami cieczy na jego powierzchni.

Dzięki dużej prędkości obrotowej oddzielacza od 20000 do 25000 obr/min są one odrzucane z powrotem do zbiornika z cieczą, przez co najmniejsze cząstki i mikroskopijne kropelki cieczy dostają się do wnętrza oddzielacza i na wewnętrzną ściankę oddzielacza na skutek przyspieszenia odśrodkowego, które wynosi do 12000 G. Ten trzeci i ostatni etap oddzielania powietrza od cząstek ciał stałych i cieczy doprowadza do nagromadzenia się cząstek ciał stałych wewnątrz oddzielacza. Cząstki te zatykają szczeliny w oddzielaczu, pogarszając przez to skuteczność oddzielacza, jak również całego odkurzacza. Oddzielacz przestaje być wyważony i podlega drganiom. Wspomniane gromadzenie się cząstek ciał stałych wewnątrz oddzielacza wymaga okresowego czyszczenia oddzielacza. Jest to niewygodne i potencjalnie niebezpieczne dla użytkownika, ponieważ wymaga zdemontowania oddzielacza.

Podobne rozwiązanie zostało ujawnione w amerykańskim patencie US 5.902.386, jednakże w tym rozwiązaniu został zmieniony stosunek głębokości szczeliny do szerokości szczeliny w oddzielaczu, gdzie nad oddzielaczem zastosowano labirynt, który powoduje przeciwnie skierowany przepływ powietrza i wpadanie kropelek cieczy i cząstek pyłu do wnętrza turbiny zasysającej.

Podstawową i wspólną wadą oddzielaczy opisanych w publikacji WO 92/03210 i w patencie USA nr 5.902.386 jest konstrukcja oddzielacza w postaci stożkowego kosza posiadającego pionowe szczeliny w bocznej ściance oddzielacza. Boczna ścianka jest utworzona z wielu żeberek, które są przedzielone szczelinami. Dzięki dużej prędkości obrotowej oddzielacza i powstających zwiększonych sił odśrodkowych te żeberka i w konsekwencji ścianka boczna zostają odkształcone do wewnątrz, co skutkuje tym, że otwory szczelin zostają zwiększone i oddzielacz staje się nieskuteczny. Oddzielacz staje się również nie wyważony i na skutek tego drga.

Celem wynalazku jest opracowanie separatora płynów w urządzeniu czyszcząco-filtrującym, który zapewni wysoką wydajność oddzielania cząstek ciał stałych i porwanej cieczy od strumienia powietrza i zapobiegającym osadzaniu się cząstek pyłu i innych zanieczyszczeń na separatorze.

Separator płynów w urządzeniu czyszcząco-filtrującym, złożony z nałożonych na siebie pierścieni zaopatrzonych na obwodzie w kształtowe łopatki i posiadający od zewnętrznej strony uszczelniającą osłonę, a od wewnątrz deflektor, gdzie wszystkie elementy separatora osadzone są na wale silnika elektrycznego urządzenia, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że ma kształtowe łopatki które znajdują się na obwodzie pierścieni i mają przekrój w kształcie zbliżonym do kształtu bumeranga i są radialnie odchylone, podobnie jak żebra i wzmacniające żebra, przy czym na zewnętrznej powierzchni deflektora osadzona jest uszczelniająca osłona, do której kształtowej powierzchni przylega wywiniętą na zewnątrz część deflektora. Żebra pierścieni i deflektora mają w widoku z góry kształt części łuku.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania, gdzie na fig. 1 pokazano przekrój osiowy przez zespół napędowy urządzenia czyszcząco-filtrującego zakończony separatorem płynów, na fig. 2 pokazano w widoku aksonometrycznym elementy separatora płynów, na fig. 3 pokazano pierścień separatora płynów w widoku z dołu, na fig. 4 pokazano pierścień separatora płynów

PL 215 754 B1 w przekroju poprzecznym, na fig. 5 pokazano deflektor separatora płynów w widoku z dołu, na fig. 6 pokazano deflektor separatora płynów w przekroju poprzecznym, a na fig. 7 pokazano deflektor separatora płynów w widoku aksonometrycznym z dołu.

Jak pokazano na rysunku separator 1 płynów w urządzeniu czyszcząco-filtrującym osadzony jest na wale silnika elektrycznego 2 przy udziale tulei pośredniej 3 oraz licznych uszczelek 4. Separator 1 składa się z nałożonych na siebie i zabezpieczonych wypustkami 5 i gniazdami 5 przed przesuwem obwodowym szeregu pierścieni 6 zaopatrzonych na obwodzie w kształtowe łopatki 7 przedzielone w okolicach połowy ich wysokości cienkim, obwodowym pierścieniem 8 i posiadający od zewnętrznej strony uszczelniającą osłonę 9, a od wewnątrz deflektor 10, zaopatrzony w gniazda 5'. Kształtowe łopatki 7 znajdują się na obwodzie pierścieni 6 i mają przekrój o kształcie zbliżonym do kształtu bumeranga i są radialnie odchylone, podobnie jak żebra 11, w które wyposażone są pierścienie 6 i deflektor 10. Na zewnętrznej powierzchni 12 deflektora 10 osadzona jest uszczelniająca osłona 13, do której kształtowej powierzchni 14 przylega wywiniętą na zewnątrz część 15 deflektora 10. Żebra 11 i wzmacniające żebra 16 pierścieni 6 i deflektora 10 mają w widoku z góry kształt części łuku.

Separator 1 płynów w urządzeniu czyszcząco-filtrującym według wynalazku dzięki wysokim obrotom silnika może być używany do oddzielania powietrza od substancji płynnych i stałych. Wysokie obroty łopatek wentylatora silnika wytwarzają próżnię, przez co powietrze jest wchłaniane do silnika zgodnie z kierunkiem strzałek (Fig. 1), równocześnie substancje inne niż powietrze przechodzą przez zagłębienie separatora 1 płynów i są separowane na zewnątrz. Po wejściu powietrza do silnika jest ono usuwane z silnika za pośrednictwem wylotów powietrza 17. Zgodny kierunek wylotów powietrza 17 wzdłuż łopatek wentylatora silnika zapewnia maksymalną wydajność wyjściową, co efektywne wpływa na zredukowanie hałasu. Zastosowanie umieszczonych radialnie żeber 11 i wzmacniających żeber 16 wraz z kształtowymi łopatkami 7 o takim samym kierunku obrotu sprawia, że przepływ powietrza w silniku w trakcie obrotów jest bardziej płynny, a hałas znacznie zredukowany. W momencie kiedy powietrze wpływa do silnika, droga powietrza staje się bardziej płynna, przez co powietrze płynnie wchodzi do silnika, co zapobiega powstawaniu niepożądanych pisków.

Claims (3)

1. Separator płynów w urządzeniu czyszcząco-filtrującym, złożony z nałożonych na siebie pierścieni zaopatrzonych na obwodzie w kształtowe łopatki i posiadający od zewnętrznej strony uszczelniającą osłonę, a od wewnątrz deflektor, gdzie wszystkie elementy separatora osadzone są na wale silnika elektrycznego urządzenia, znamienny tym, że kształtowe łopatki (7) znajdują się na obwodzie pierścieni (6) i mają przekrój o kształcie zbliżonym do kształtu bumeranga i są radialnie odchylone, podobnie jak żebra (11) i wzmacniające żebra (16), przy czym na zewnętrznej powierzchni (12) deflektora (10) osadzona jest uszczelniająca osłona (13), do której kształtowej powierzchni (14) przylega wywinięta na zewnątrz część (15) deflektora (10).

2. Separator według zastrz. 1, znamienny tym, że żebra (11) pierścieni (6) i deflektora (10) mają w widoku z góry kształt części łuku.

3. Separator według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierścienie (6) mają na części ich wysokości wzmacniające żebra (15), które w widoku z góry mają kształt części łuku.