UA129958C2 - Завихрювач для циклонного сепаратора та пилосос, який включає в себе такий завихрювач - Google Patents

Abstract

Завихрювач (F) для циклонного сепаратора, який включає в себе множину нерухомих лопаток (V), навколо яких повітря (A), яке надходить, спрямовується в завихрювач (F), і при цьому на боці (V) лопаток, оберненому до повітря (A), яке надходить, виконаний виступ (P) в точці (S) з нульовою швидкістю потоку. Виступу (P) може бути надана така форма, щоб спрямовувати повітря (A), яке надходить, у завихрювач (F), і виступ може мати увігнутий бік, який повторює форму суміжної лопатки, і закруглену вершину. За варіантом, якому віддається перевага, виступ (P) має висоту, яка становить 70-130 %, і за варіантом, якому віддається більша перевага, становить 85-115 % ширини зазору між лопатками (V). Переважно ширина зазору між суміжними лопатками (V) збільшується від зовнішнього до внутрішнього боку завихрювача (F). Пилосос, який включає в себе циклонний сепаратор, переважно має такий завихрювач (F).

Description

Галузь техніки, до якої належить винаходу

Цей винахід стосується завихрювача для циклонного сепаратора і пилососа, який включає в себе такий завихрювач.

Рівень техніки

У пилососі без мішка використовується циклон для відокремлення частинок бруду від повітря.

Циклон включає в себе циліндричну камеру, в якій швидко обертається потік повітря. Відцдентрова сила, яка утворюється круговим потоком повітря, відкидає частинки пилу до стінки камери циклону, звідки вони потрапляють в пилозбірник. Очищене повітря проходить в протилежному напрямку через центр циклону і викидається крізь завихрювач у випускний отвір циклону. Функція завихрювача полягає у забезпеченні сталого обертального потоку для покращення ефективності відокремлення.

Завихрювач зазвичай має множину лопаток, які спрямовують повітря до випускного отвору.

У 052012167336 розкритий пилосос із розділовальним модулем, який включає в себе витяжну решітку, рівномірно розташовану між камерою сепаратора та повітровипускним отвором. Випускна решітка може включати в себе корпус із множиною жалюзі та множиною впускних отворів, утворених між суміжними жалюзі. Щонайменше одне із жалюзі включає в себе елемент з аеродинамічним профілем, виконаний так, щоб відводити сміття від щонайменше одного з множини вхідних отворів.

Передній край жалюзі може включати в себе кінчик з аеродинамічним профілем, який виконаний так, щоб відводити частинки сміття від зазору. В одному з варіантів виконання кінчик з агродинамічним профілем утворений вигнутою напрямною поверхнею, утвореною на розташованій вище за потоком поверхні. Напрямна поверхня може бути розташована на найбільш зовнішній частині розташованої вище за потоком поверхні. Напрямна поверхня може мати менший радіус кривизни у напрямку переднього краю в порівнянні з радіусом кривизни розташованої вище за потоком поверхні в напрямку заднього краю. Напрямна поверхня включає в себе точку переходу, яка є точкою, в якій нахил першої дотичної лінії з боку точки переходу, розташованої ближче до переднього краю, менше нахилу другої дотичної лінії з боку точки переходу, розташованої ближче до заднього краю, що призводить до утворення увігнутої форми півмісяця на розташованій вище за потоком поверхні кінчика з аеродинамічним профілем.

У М/О2015150435 розкритий завихрювач для циклонного сепаратора, через який потік повітря по спіральній траєкторії навколо осі циклонної камери проходить до випускного отвору. Завихрювач включає в себе множину нерухомих лопаток, які перекриваються, простягаються в осьовому напрямку та рознесені радіально навколо осі, при цьому лопатки розташовані одна відносно іншої таким чином, що спіральний потік повітря навколо осі камери циклону проходить по зовнішній поверхні лопаток, причому частина потоку повітря переспрямовується навколо передньої крайки кожної лопатки й через зазор між суміжними лопатками до випускного отвору. В будь-якій точці вздовж осі ділянка зовнішньої поверхні кожної лопатки лежить на окружності, центр якої є співвісним осі, причому зовнішня поверхня кожної лопатки має ділянку, що веде до передньої крайки, яка простягається всередину від окружності, таким чином передня крайка кожної лопатки, навколо якої повітря спрямовується через зазор між лопатками, розташована в зоні, обмеженій окружністю, для створення зони надлишкового тиску на зовнішній поверхні суміжної лопатки поблизу зазору.

Суть винаходу

Зокрема, метою цього винаходу є надання вдосконаленого завихрювача. Цей винахід визначений незалежними пунктами формули винаходу. Варіанти здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, визначені в залежних пунктах формули винаходу.

В одному з аспектів цього винаходу наданий завихрювач для циклонного сепаратора, при цьому завихрювач включає в себе множину нерухомих лопаток, навколо яких повітря, яке надходить, спрямовується у завихрювач, і при цьому на боці лопаток, оберненому до повітря, яке надходить, виконаний виступ в точці повного гальмування потоку. Цьому виступу може бути надана така форма, щоб спрямовувати повітря, яке надходить, у завихрювач, і виступ може мати увігнутий бік, який повторює форму суміжної лопатки, і закруглену вершину. За варіантом, якому віддається перевага, згаданий виступ має висоту в діапазоні 70-130 905, і за варіантом, якому віддається більша перевага, - в діапазоні 85-115 95 ширини зазору між лопатками. В іншому варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, ширина зазору між суміжними лопатками поступово збільшується від зовнішнього до внутрішнього боку завихрювача. Пилосос, який включає в себе циклонний сепаратор, переважно має такий завихрювач.

Значною мірою варіанти здійснення цього винаходу є аналогічними варіантам за заявкою

МО2015150435, яка включена до цього опису шляхом посилання. Головна відмінність полягає в формі лопаток завихрювача.

Ці та інші аспекти цього винаходу будуть зрозумілими з наведеного нижче опису варіантів його здійснення.

Стислий опис фігур

На фіг. 1 показаний потік повітря, який відбувається на лопатках, охоплених неопублікованою заявкою тих самих заявників ЕР 19158400.2, яка перебуває на одночасному розгляді; і

Фіг. 2А-4В8 ілюструють варіанти виконання завихрювача відповідно до цього винаходу.

Опис варіантів здійснення винаходу

На Фіг. 1 показаний потік повітря, який має місце для лопаток, охоплених неопублікованою заявкою тих самих заявників ЕР 19158400.2, яка перебуває на одночасному розгляді (справа патентного повіреного 2019РО0О0168ЕР). Хоча більша частина потоку повітря надходить у завихрювач Е в результаті всмоктування, здійснюваного агрегатом двигун-вентилятор пилососа (не показаний), насправді частина потоку повітря зіштовхується з лопаткою У, а інша частина обходить лопатку У.

Там, де повітря зіштовхується з лопаткою М, накопичуватиметься сміття. Місце, де повітря зіштовхується з лопаткою М, називається точкою 5 повного гальмування потоку, яка зазвичай визначається (див., наприклад, Вікіпедію) як точка в полі потоку, в якій локальна швидкість плинного середовища дорівнює нулю. Точки повного гальмування потоку існують на поверхні об'єктів у полі потоку, де плинне середовище гальмується об'єктом.

Відповідно до варіантів здійснення цього винаходу, яким віддається перевага, на боці лопаток М, оберненому до повітря А, яке надходить, виконаний виступ Р в точці 5 повного гальмування потоку для запобігання таким чином накопиченню сміття на лопатках М в точках 5 повного гальмування потоку. Таким чином, засмічення можна значно зменшити без впливу на ефективність відокремлення або без втрати тиску.

Слід зазначити, що оскільки виступи Р описані тут у контексті лопаток М, які мають лише одну гостру крайку Е, де повітря відокремлюється від лопатки М в межах завихрювача Е, що охоплено неопублікованою заявкою тих самих заявників ЕР 19158400.2, яка перебуває на одночасному розгляді, проблема накопичення сміття в точці повного гальмування потоку, де повітря зіштовхується з лопаткою завихрювача, і рішення щодо виконання на боках лопаток виступів не обмежуються такими лопатками, і може рівною мірою стосуватись інших лопаток (наприклад, описаних у 052012167336 або

МО2015150435), які також виграють від наявності виступів, що запобігають накопиченню сміття.

Важливо, щоб виступи Р розташовувалися якомога ближче до точок 5 повного гальмування потоку. На Фіг. 1265 заявки М/О 2015150435 показані зовнішні задні торцеві крайки 45, одержані в результаті вирізання частини з лопаток 41. Однак це рішення не сприятиме запобіганню накопиченню сміття всередині порожнистих частин на задніх торцях 42, в яких розташовані точки повного гальмування потоку. Таким чином, у цьому відомому рішенні в точках повного гальмування потоку замість виступів, які запобігають накопиченню сміття в точках повного гальмування потоку, виконані порожнисті форми, де збирається сміття.

На Фіг. 2А і Фіг. 28 показаний перший варіант виконання лопаток У, на яких виконані виступи Р для запобігання накопиченню сміття. Тут обидва боки виступів Р увігнуті.

На Фіг. ЗА і Фіг. ЗВ показаний другий варіант виконання лопаток М з виступами Р для запобігання накопиченню сміття. Тут боки виступів Р, обернені всередину завихрювача КЕ, є увігнутими, а боки виступів Р, обернені назовні від завихрювача Е, є опуклими.

Увігнуті форми, показані на Фіг. 2А-3В, призначені для того, щоб виступи Р мали таку форму, щоб відносно плавно спрямовувати повітря А, яке надходить, у завихрювач РЕ.

Виступи Р переважно мають закруглену вершину, яка має менш суворі вимоги щодо допусків на виготовлення, ніж гостра вершина. Однак гостра вершина також можлива.

У доцільному варіанті лопатки розділені зазорами, причому ширина зазору становить приблизно 1,75 мм; при іншій ширині зазору величина інших розмірів, обговорюваних нижче, має бути відповідним чином масштабована.

У варіанті здійснення цього винаходу, показаному на Фіг. 2А і Фіг. 2В, задум, який полягає в тому, щоб виступи Р були розташовані якомога ближче до точок 5 повного гальмування потоку, означає, що виступи Р переважно відхиляються на менш ніж 1 мм від точок 5 повного гальмування потоку. Діаметр будь-яких закруглених вершин виступів Р переважно становить 0,25-0,35 мм, наприклад, приблизно 0,3 мм. У порівнянні з основною формою лопаток, як показано на Фіг. 1-4, висота виступів Р переважно становить 0,75-1,25 мм, наприклад, приблизно 1 мм. Основа виступів Р переважно становить 2,5-3,5 мм, наприклад, приблизно З мм.

У варіанті здійснення цього винаходу, показаному на фіг. ЗА і Фіг. ЗВ, увігнутим бокам виступів Р переважно надана така форма, щоб ширина зазору між суміжними лопатками М була по суті постійною, тобто ці увігнуті боки повторюють форму суміжних лопаток. У порівнянні з основною формою лопаток, як показано на Фіг. 1-4, висота виступів Р за варіантом, якому віддається перевага, становить 1,25-2,25 мм ((70-130 95 від ширини зазору 1,75 мм), і за варіантом, якому віддається більша перевага, становить 1,5-2,0 мм (85-115 95 від 1,75 мм), наприклад, приблизно 1,75 мм, завдяки чому вдається найкраще розташувати виступи Р в точках 5 повного гальмування потоку. Увігнутим бокам виступів Р переважно надана така форма, щоб від основної форми лопатки до вершин виступів

Р була безперервна крива. Діаметр будь-яких скруглених вершин виступів Р переважно становить 0,15-0,25 мм, наприклад, приблизно 0,2 мм.

У варіанті здійснення цього винаходу, показаних на Фіг. 4А і Фіг. 4В, виступам Р надана така форма, що ширина зазору між суміжними лопатками М збільшується від зовнішнього до внутрішнього боку завихрювача Б. Збільшення ширини зазору переважно відбувається поступово та/або безперервно. В результаті зазор набуває форму дифузора. Дифузори відомі, наприклад, з І.Е. Іаеїспік - "НапдроокК ої пуагаціїс гезізїапсе", 1960. Збільшення ширини зазору (тут між вигнутими формами суміжних лопаток М) за варіантом, якому віддається перевага, можна порівняти зі збільшенням ширини зазору між плоскими пластинами, розташованими під кутом 5-30", і за варіантом, якому віддається більша перевага, під кутом приблизно 127. В одному з прикладів зазор має початкову ширину УМ; 0,9 мм, а за виступом Р - кінцеву ширину УмМе 1,75 мм. Виступ Р має скруглену вершину, висоту 2,3 мм і розмір основи ЕР 7 мм.

Слід зазначити, що вищезазначені варіанти здійснення цього винаходу ілюструють, а не обмежують, цей винахід, і що фахівці в цій галузі техніки зможуть розробити численні альтернативні варіанти здійснення цього винаходу, без виходу за обсяг прикладеної формули винаходу. У формулі винаходу будь-які довідкові позначки, зазначені у круглих дужках, не мають тлумачитися як обмеження обсягу винаходу. Термін "включає в себе" не виключає наявності елементів або етапів, відмінних від тих, що перелічені у пунктах формули винаходу. Форма однини, вжита стосовно певного елемента, не виключає наявності множини таких елементів. Заявлена особливість, яка полягає в тому, що лопатки М мають виступ Р в точці 5 повного гальмування потоку, не означає, що виступ Р має бути точно в точці 5 повного гальмування потоку, а просто те, що виступи Р розташовані поблизу точок 5 повного гальмування потоку. Заходи, викладені у різних залежних пунктах формули винаходу, можуть здебільшого бути використані в комбінації.

Як д бу В : А іє Пн сн

Зо ВЕК, гос у та й до во х кН КІ ко попу що од Ж де ХЕ пи Вени с до ла

Фіг. 1

КЕ ши :

Янко у о : доза я ШЕ пу 5 ї их я й - в й : шо :

Фіг. 28.

Ки вена пи СИ де 5 ТК о тери я з х тя ПЕ, понти, пт

ПЕ ТЕинининя, у са шл доти, шт

ЕН М

: ДАТ тт у у В ВОК

МЕНА : -й ДЕПКИ ПИ КНИ

ВЕ Вдих с ви

НИ и ШК

ПЕ Є я З й з

Фіг. 2

ІГ.

Ей ЕТЦ ий х пон ВИ КИ, ге «МИМО СПОХ ПМК, спот о ПАПИ,

Ж, и ШИ ША ШТ ІК КТ ит Кт кр В КО пт, шт т В и ДН шт ПЕ де до КК ти ИНА, шт дит тт, ко Кот УК

ШЕ Жди ТЯ х шиття, о а РОЛІ ТК

ЛОвюви : й . ї Ше щк а

ШИ п до

ТИ - я МТ

ШИ. 7 ГІ, листю ДОК

ПОЕМИ Бе : ще УТ

ПЕ дит ШИ ши, ЕП а . ОДИН

ЕК кт В : и ДЖЕ доти о кт ди я

ХОЛ ож і ШЕ м ЕТ

ВИМИТИ о. що ши и ХЕ

СПЕКИ, У Оса то ше в екс пшШЕТпттиИМ ЖОТАХ пт дл пк пи КТК пи МУ ДЛ Ин -

ПЕД и ПОКИ ЩДИИИЮ. ПМ ЖИЛИЙ Бе

ПЕВ ШТ ши я ПИВ ШКТ

ПЕД ПО ЖНК о ОПТОКЛИН да ее ших ов тя ЕЕ - я б

Фіг. ЗА ши Шк в Шету ит Й ери . Код о до т ку 0 зх їх ЗО дм чі - й х У шоп, чи я ї

КЯ шт. ІДЛІМ І Ве пкт Ще - й

Ж ЕЦП ОК кто МОДИ ж шт

ОО ДОТИ ТИМ, З пт ХШЛТИ ЛДИТИКи й Ки ту т их ул Ех . г ши лу Ка : с АЙ КИШКИ ЕТО ВШИНИКИХ -

ТЕТ ВДЕ ши пт ГТМ ВИПИШИ ПИЛИ ДОМИ НИ,

Ди ни ит -ї ШИ. ДЕК : ХПП нн У ШИПИ ЛИПИ

ШИПШИНИ с п ДОТИК КИ

ПЮЙПДИИИ ПИЙ мл Іо ХНИ

ЗМІШШИИИИ ПИ ПИТИ пенні ДУ ПН

ЗИ ИН Во ПТ, І КИПІННІ

СЕН о ДНИНИ хх

ЕН КАН зх є зх о

М ї фіг. зе г Я МЕЖ т пу ЛК и юн м УНК ККУ дю т, КК п с, ЖЕ п ї

ЖЖ кн, Бе ши, в а

СШИД то вк ен ШОЮ люди: ДККОМ,

ЕШЕЛОН пит, Ох, ЕД тиК,

ШО Ж, ААДЕ КТ я и МОм ми, Ся п ХК ПЕ ПТ

ШИ А дю ил А КО ОБ я : Ки ити, о З. и ТТ ТК,

У п пл. М, Б хо ПЕКИ

ДА Ж Пиши же уст шт ЩИТ ет,

КОДИ ОН ная

ШТОК ле Шу т шу ТА пут. ИН,

Му тю, - Жллиш их

ДИТ шо ПОД, юр ПЖК Кр ЛКК, под . СЕ, ПУ ТК,

ПИДЛКЕ Кит БОС

ШОК їх а ПЕ

ШОСЕ КК дуютиуиию : ДАХ

Шітшт по оЕ и. . . . - ОД спи жом . Ко З тк х п ех

ВИ . лю ТВ

Ж ОК ще ше ШОЕ

ПюДАН, АТ ПИ, под ж Бу

ДИПУЖИКК ї Ту п

Ки нт ШЕ хи ши, я : «ши ул пред ту Знання ЧЕ

М сі п НН копит шт : ЕН пи АК ди, ПОЛжЖн по дню ту, ТИКИ дини и

ТЕ тех . . . ШУ м

МК ГЕ п п вен з А Ву У Б У

М Пе, по : ня Коти, ех мкл пт : поле К НУ 5 І п см ек, ЗНА . НЕ Пт шик рон о рин и ВИШ

ЕЕ, Баку Уа ч в Я т

Мити по ЕТ 0 у шо я Педии ренв жу ПИ УТ ди шо УЖЕ і. пОТжшК ти о ЕП ЖИЛЕ ОВК МП пед ПК Пи в ВО ЛИХ ПЕоКНиК

Моди ВИК Ту ЗО

Пд ЗАД ШТ . ОКХ НУК МТ ї дж : Км жжхя : За ккд, : х : км, : як рн ШО ПО жу де х ЕЕ в Кхмх : З, о У . йон й Ед к я ти : : НЯ х ту

Ж 7 Бо я 7 п е

В У й у Ж о Е . т

СН Бо х п з ув шва пи ле я - х с у : пу 5 Ж то

Б : М, , . . : З . Й з :

Ж о БО х : 5 : ОВ Ко х Б 8 - ПТО. т че. во І Ї ра сс Й ко с Ох с З ЗЛІЛЄ Б ко

ПО У ОБО Ся, Тк Б їх : Ж . - МЕ х . х Не що хо. 1.5 М АЖ Бе МенНя : ще В пи, й у шк ХК пл з - Сх . Я КИНЕ ве 7 НТ ою я Я сив

Ки Б Не : п З и ПИШИ, т ЗИ : ШОК ОЙ : ти али Ку : С хо щи т в пох В, ї ти я М я ор їх пк В Вк т о: У, І 55 г що. 7 . с Ве Е я ПТК : Я, ОС пл М Ж г, Ж ПЛИТИ МИТ Пк т КИМ, 7 я о Те - я НІ Я ПИЛИ, - Я

ТИЙ ЕК. о ти Ж ; к : коле

Я ДПЕ КК З по - пу о - й т, ПИТИЮА п Вт Ву ДЕ в БОНН и ПДК цик т Бо З ЕК дк . хо о - о Пенн и Я еВ Б ЗЕ. пи и у КИШИНІВ чо - ЯК Од ня : мот : : лю ХИТ Типу п ДК В - Бех - пк г - тк о ПТЕЛИЙ х ДИ ЕМ, 5 : ще ї. т ьо ЕМ у ДК в тт : : ЩО ЖЛИИИНЕ.

ШИТИ ї ПИШИ ж м Я с я п ДК п : ППД ТИ ШКО п . ДКПП й шо ДЕ ШИЕ, шт с ПТ поп ЗЕ ЕН

ОТ й ов : ших М. ки В Я ЕК ЖЖ е я вки п. о. ко г УНН : то Ко рило ще : Ж пря ї - , ПКЕЕ - но ДОМИ я о Б. їх ОДПІ ШИНИ

КК пе об нн нин б дл и МІ М ВШ Ки ОДКОКЕх г з КОШИКИ ТВ Ше В дл в. Б : ОКО : зе Ко шт хо - б: че - ОК

Пх ПАМ ит х хе СВ же а : КОН ЕК ше, ї ко МК . Те гл А УА : Оу А -х я пе ї с ПО со икн я я Ж ся ї х с Ко ПЛИНИ Ко й ОдодкЖюю важ о о о о Й

Фіг. Б

Claims (9)

1. Завихрювач (Е) для циклонного сепаратора, який включає в себе: множину нерухомих лопаток (У), навколо яких повітря (А), яке надходить, спрямовується в завихрювач (Е), при цьому на боці (У) кожної з лопаток, оберненому до повітря (А), яке надходить, виконаний виступ (Р) в точці (5) з нульовою швидкістю потоку, при цьому боки виступів, обернені назовні від завихрювача, є опуклими, а боки виступів, обернені всередину завихрювача, є увігнутими, при цьому кожна з нерухомих лопаток має аеродинамічний профіль, кінчик якого спрямований до центра завихрювача.

2. Завихрювач (Е) за п. 1, який відрізняється тим, що виступу (Р) надана така форма, щоб спрямовувати повітря (А), яке надходить, у завихрювач (Е).

3. Завихрювач (Е) за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що виступ (Р) має увігнутий бік, який повторює форму суміжної лопатки.

4. Завихрювач (Е) за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що виступ (Р) має закруглену вершину.

5. Завихрювач (Е) за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що виступ (Р) має висоту, яка становить 70-130 95 ширини зазору між лопатками (У).

6. Завихрювач (Е) за п. 5, який відрізняється тим, що виступ має висоту, яка становить 85- 115 95 ширини згаданого зазору між лопатками (У).

7. Завихрювач (Е) за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що ширина зазору між суміжними лопатками (У) збільшується від зовнішнього до внутрішнього боку завихрювача

(В).

8. Завихрювач за п. І, який відрізняється тим, що увігнутим бокам виступів надана така форма, щоб від основної форми лопатки згаданої множини нерухомих лопаток до вершини виступу була безперервна крива.

9. Пилосос, який включає в себе циклонний сепаратор, що має завихрювач (Е) за будь-яким з попередніх пунктів.