CN101945607A - 用于吸尘器的抽吸功率自动调节的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于吸尘器的抽吸功率自动调节的装置，该装置总是只供应如此多的电功率给电动机/风扇单元(10)，即该电功率是要处理的地板表面的最佳清洁所需要的、吸尘器(1)的当时工作状况所需要的且进而该装置保证高能效应用的电功率。因此，该装置保证在吸尘器(1)使用期间内有保持不变的清洁效果。因为几乎总是不变的抽吸功率位于吸嘴(8)上，所以灰尘颗粒和脏东西颗粒总是以恒定施加的抽吸功率被吸取和送往灰尘分离单元(3)。该特点也保护待清洁表面免受较重的清洁工作负荷。

Description

用于吸尘器的抽吸功率自动调节的装置
技术领域
本发明涉及用于吸尘器的抽吸功率自动调节的装置，其电动机/风扇单元利用对应的电气或电子控制线路被驱动工作，并且在其灰尘分离单元前面设有吸尘嘴。
背景技术
在许多已知的吸尘器中，例如由吸尘器的滤袋孔堵塞所引起的抽吸功率损失要求人工或者说手动地再调整抽吸功率，由此大多连带出现上调和进而出现能量损耗。已知的控制机构目前考虑不多：
EP 0678271B1例如公开一种用于吸尘器的抽吸功率调节的电路布置，其风扇电动机配有一个可借助控制电路来控制的半导体开关元件，在该电路布置中，控制电路包括比较器，周期性变化的信号和可调的控制信号被送往比较器，并且由其输出信号构成用于半导体元件的控制脉冲，用于控制电路的控制信号可选择地分别被人工调整至规定值，或者可借助按压开关在两个规定的不同值之间切换。这种电路布置的缺点是，一方面，抽吸功率调节与地面状况无关地被控制，另一方面，灰尘容器的充满度未加以考虑。
DE 4323222C2公开一种用于在吸尘器中的灰尘滤袋的充满度指示的方法，其中灰尘滤袋在风扇电动机的吸气气流中设置在吸尘器壳体的容纳室中并且为了显示充满度而测量存在于吸尘器的灰尘滤袋的内室和外室或者说容纳室之间的压差，并且根据压差来控制指示机构，其中在容纳室的不同测量点测量负压，由此求出在容纳室内的测量点之间的其它压差值，并且与存在于灰尘滤袋的内室和容纳室之间的压差值进行比较，从而依据该比较值来控制该灰尘滤袋的充满度指示。这样的装置的缺点是，利用所提出的压差测量只能抽取出用于计算尘袋充满度的信号。
DE 3117507C2公开一种抽吸功率自动控制的装置，用于具有电气或电子转速控制机构的电动机、由该电动机驱动的风扇和具有灰尘袋的吸尘器，其中，响应于吸尘器所产生的负压的大小的调节机构设置用于转速控制机构，在此设有吸尘器的至少一个负压开关，它具有至少两个不同的对应于不同负压的独立开关位置，并且负压开关根据所作用的负压大小通过切换来分级实现用于转速控制的触点导电接通。这样的装置的缺点是，无法用所提出的布置结构来考虑灰尘袋的充满度。
而且，在吸尘器中公开了控制机构，在该控制机构中，利用压力传感器和存储的机器特性曲线依据灰尘分离单元的充满度来再调抽吸功率。这种控制机构的缺点是，在吸嘴从光滑地板换到柔软地板覆层时，吸嘴的滑动阻力明显增大。在这里，例如参见EP 0 379 680 B1。
发明内容
本发明基于以下任务，消除已知的抽吸功率控制装置的缺点。尤其是要提供一种用于吸尘器的装置，该装置为使用者在吸嘴处提供几乎恒定不变的抽吸功率，尽量与分离单元的当时充满度和/或地板覆层无关。
通过权利要求1的特征来完成所提出任务的解决。可单独或组合采用的有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的主题。
本发明涉及一种用于吸尘器尤其是地面吸尘器的装置，包括用于抽吸功率自动控制的电子装置，其风扇(以下称为电动机-风扇单元)利用相应的电气或电子控制线路被电动机驱动，其灰尘分离单元前设有吸嘴，包括用于测量由电动机/风扇单元产生的位于灰尘分离单元处的负压的第一压力传感器，第一压力传感器与控制线路一起构成第一控制电路，用于依据第一压力传感器的信号将在灰尘分离单元后面的负压保持处于一个预定值，还包括用于测量处于吸嘴上的负压的第二压力传感器，第二压力传感器与控制线路一起构成第二控制电路，用于依据第二压力传感器的信号将位于吸嘴上的负压保持低于一个预定值，其中一旦第二压力传感器的信号接近一个上阈值，控制线路就首先减小由第一控制电路调整的抽吸功率，并且一旦第二压力传感器的信号接近一个下阈值，控制线路就首先增大由第一控制电路控制的抽吸功率。
抽吸功率的增大或减小最好依据对阈值的第二压力传感器的信号间距来实现。这有利地允许该阈值以具有可预定的调整宽度的频带形式构成。
同样可能有利的是，用于第二压力传感器的上阈值和下阈值根据处于吸嘴上的负压被相应增大或减小。尤其是，阈值的改变最好依据所掌握的地板覆层来实现。
适当的是，一旦第二压力传感器的信号超过上阈值，控制线路就使第一控制电路不能工作。一旦第二压力传感器的信号低于下阈值，则第一控制电路和/或(再)启动第一控制电路。
第一压力传感器优选在抽吸通道中设置在风扇-电动机单元之前。
第二压力传感器可以安置在设于灰尘分离单元前面的管接头中，设在把手中，或最好设在吸嘴本身中。
尤其就费用方面考虑，也可以采用压力开关作为第二压力传感器。
本发明的另一个优选实施方式在于，控制线路的最大功率设定值可以通过手动功率调节器按照不同级或也可以无级地通过功率调节器来预选定。因此，在吸尘器上可以选择一个功率范围，该功率范围也适用于清洁敏感表面。
还有利的是，控制线路中存储有用于吸尘器的电动机/风扇单元的机器特征特性曲线。这样，将在压力传感器上正确解读小的偏差。
代替通常配备静态喷嘴，吸尘器也可以配备有动态(被驱动的)喷嘴。这样就出现以下可能性，吸尘器配有地板覆层检测机构，它允许借助流动监测来附加识别地板覆层。与此相关地参见在先申请DE 10 2007 021299.4的全文。作为第二压力传感器的信号的替代或补充而送往控制机构的信号有利地允许进一步精细地自动调整抽吸功率。尤其是，阈值变化和/或阈值有关的调整频带宽度对此可以按照要求来改变。
最后事实证明，根据在不同测量点测定的负压来推算出该灰尘分离单元的充满度并且用光和/或声的方式显示测量结果。
本发明基于以下构想，采用两个压力传感器，它们在其中一侧测定作用于吸嘴的负压，在另一侧测定存在于风扇单元处的负压的抽吸侧的负压，并且分别构成一个独立的控制电路，其中上级的控制电路判断两个控制电路中的哪个控制电路负责对风扇功率的主控制。所述多个压力传感器最好以负压传感器形式构成，并且向电子装置发送线性输出信号。
尤其通过本发明保证了，可由使用者可变手动调定的功率范围在抽吸过程中自动保持到在吸嘴上的一个近乎稳定不变的抽吸功率。与灰尘分离单元的充满度无关地，在吸嘴上基本上稳定地保持可由使用者觉察到的抽吸功率。抽吸功率同样自动适应不同的地板覆层。因此，在换到硬地板时，风扇功率将降低，而在换到地毯时，风扇功率被提高。因此，功率范围的手动改变不再是必需的。该装置通过测定不同的负压实现了不同工作状况的准确记录并且利用控制线路完成抽吸功率的再调整。
用于吸尘器的本发明装置总是只供应这样多的电功率给电动机/风扇单元，即当时地板表面的最佳清洁所需要的、吸尘器当前工作状态所需要的且因而该装置保证高能效的使用的电功率。该装置因此保证在吸尘器的整个使用期限内有保持不变的清洁作用。因为总是保持不变的抽吸功率位于吸嘴上，所以，灰尘颗粒和脏东西颗粒总是以恒定施加的抽吸功率被吸取并被送往灰尘分离单元。此特点也保护待清洁表面免受较重的清洁工作负荷。
附图说明
以下将接合附图表示的实施例来详细说明其它有利的实施方式，不过，本发明不局限于所述的实施方式，其中附图示意表示：
图1表示呈地板吸尘器形式的吸尘器；
图2表示用在吸尘器中的装置的框图；
图3表示在不同工作状况下的第二压力传感器上的负压变化过程的线条化曲线图。
具体实施方式
在以下的本发明优选实施方式的说明中，相同的附图标记表示相同或相似的零部件。
图1示意表示吸尘器1，在此为地板吸尘器，包括吸尘器壳体2和安置在吸尘器壳体内的灰尘分离单元3，灰尘分离单元位于吸尘气流4中并且通过管接头5和带把手6的吸尘软管并通过长度可变的连接管7与吸嘴8相连。在电动机/风扇室9中设有电动机/风扇单元10，在电动机/风扇室中，在电动机/风扇单元10之前通常设有电动机保护过滤器12。
灰尘分离单元3在本说明中不仅代表已知的灰尘滤袋，而且代表所谓的无袋式单元。在吸尘作用中容纳的细小灰尘逐渐堵塞或封闭灰尘滤袋的孔，由此增大内部风阻。同样的情况也类似地出现在所谓的无袋式单元中。
吸尘器的抽吸功率P2主要取决于两个参数。其一是由抽吸机构产生的负压(毫巴)，其二是所输送的气流(升/秒)。吸尘器的抽吸功率P2因此是负压和风体积流的乘积且按比例随两个相关参数变化。抽吸功率P2将随着吸入杂物的量而降低，因为灰尘滤袋的被堵塞的孔允许逐渐变少的空气透过。结果，在灰尘分离单元3的容纳室中的负压增大。
图2以框图示意表示上级的控制线路24，包括两个控制电路31和32，以及所属的压力传感器21和22。所存在的负压被第一压力传感器21测量，并作为电信号被传输给控制线路24。第一压力传感器21优选设置在电动机/风扇单元10的抽吸通道11中。这样，前置的电动机保护过滤器12将附加容纳在第一控制电路31中。当灰尘滤袋具有增大的风阻并由此在第一压力传感器21处测量出增大的负压时，第一控制电路31增大供给电动机/风扇单元10的功率。这样的用于电动机/风扇单元10的功率控制的变化也出现在当在设于灰尘分离单元3之前的气流4中经历风阻变化的情况下。其一个例子就是吸嘴8从硬地板换到地毯。地毯毛使吸嘴8的空气通过变困难，负压在第一压力传感器21处增大。当吸嘴8从地毯换到硬地板时，在第一压力传感器处的负压减小，大量抽吸风可以流过吸嘴8，第一控制电路31随后减小供给电动机/风扇单元10的功率。
第二压力传感器22在位于灰尘分离单元3之前的位置上测量气流4中的负压。或者，第二压力传感器22可以在气流4中安置在管接头5、手柄6、连接管7中，或者也可直接安置在吸嘴8中。不必将负压传感器21和22也实体地安置在上述位置上。在这些位置上通过小的连接软管截取负压并且将负压送至各自的压力传感器21或22就行了，所述压力传感器可以在其它位置上被封装，也可以得到保护地封装在单独的小盒中。如果在第二压力传感器22上的负压达到过高的负压，则控制线路24将被如此启动，即发送给电动机/风扇单元10的功率将减小，结果，存在于第二压力传感器22上的负压接近一个下阈值42。在第二压力传感器22上的这样的负压增大出现在例如吸嘴8在地毯上固定抽吸时。第二控制电路32一直保持工作，直到在第二压力传感器22上的负压值又已经接近一个下阈值42。
图3表示当气流4在吸嘴8处受阻时的第二压力传感器22的典型负压变化过程。负压连续增大。当接近上阈值41时，供给电动机/风扇单元10的功率已经减小。在超过上阈值41后，在电动机/风扇单元10处的功率明显回落并且低于下阈值42。在这里，又将启动第一控制电路31并且供给电动机/风扇单元10的功率一直增大，直到达到上阈值41或者说波动的控制状态。
用于吸尘器1的本发明装置总是有利地只供应如此多的电功率给电动机/风扇单元10，即该电功率是要处理的地板表面的最佳清洁所需要的、吸尘器1的当时工作状况所需要的且进而该装置保证高能效应用的电功率。因此，该装置保证在吸尘器1灰尘袋的充满时间内有保持不变的清洁效果。因为几乎总是不变的抽吸功率位于吸嘴8上，所以，灰尘颗粒和脏东西颗粒总是以恒定施加的抽吸功率被吸取并被送往灰尘分离单元3。该特点也保护待清洁表面免受较重的清洁工作负荷。
附图标记列表
1吸尘器
2吸尘器壳体
3灰尘分离单元
4抽吸气流
5管接头
6把手
7连接管
8吸嘴
9电动机/风扇室
10电动机/风扇单元
11抽吸通道
12电动机保护过滤器
21第一压力传感器
22第二压力传感器
23手动功率调节器
24控制线路
31第一控制电路
32第二控制电路
41上阈值
42下阈值

Claims (13)

1.一种用于吸尘器(1)的抽吸功率自动调节的装置，其电动机/风扇单元(10)利用相应的电气或电子控制线路(24)来驱动并且其灰尘分离单元(3)之前设有吸嘴(8)，包括用于测量由电动机/风扇单元(10)产生的位于灰尘分离单元(3)处的负压的第一压力传感器(21)，第一压力传感器与控制线路(24)一起构成第一控制电路(31)，用于依据第一压力传感器(21)的信号将处于灰尘分离单元(3)上的负压保持处于一个预定值，还包括用于测量处于吸嘴(8)上的负压的第二压力传感器(22)，第二压力传感器与控制线路(24)一起构成第二控制电路(32)，用于依据第二压力传感器的(22)的信号将位于吸嘴(8)上的负压保持低于一个预定值，其中一旦第二压力传感器(22)的信号接近一个上阈值(41)，控制线路(24)就首先减小由第一控制电路(31)调整的抽吸功率，并且一旦第二压力传感器(22)的信号接近一个下阈值(42)，控制线路(24)就首先增大由第一控制电路(31)控制的抽吸功率。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，抽吸功率的减小或者增大根据对所述阈值的第二压力传感器(22)的信号间距来实现。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，一旦第二压力传感器的信号(22)高于上阈值(41)，控制线路(24)就使第一控制电路(31)不工作，和/或一旦第二压力传感器(22)的信号低于下阈值(42)，控制线路(24)就启动第一控制电路(31)。
4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征是，用于第二压力传感器(22)的上阈值(41)和下阈值(42)根据位于吸嘴(8)处的负压被相应增大或减小。
5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征是，第一压力传感器(21)设置在位于风扇-电动机单元(10)前面的抽吸通道(11)中。
6.根据权利要求1至5之一所述的装置，其特征是，第二压力传感器(22)设置在位于灰尘分离单元(3)之前的管接头(5)中。
7.根据权利要求1至5之一所述的装置，其特征是，第二压力传感器(22)设置在把手(6)中。
8.根据权利要求1至5之一所述的装置，其特征是，第二压力传感器(22)设置在吸嘴(8)中。
9.根据权利要求1至8之一所述的装置，其特征是，第二压力传感器(22)是压力开关。
10.根据权利要求1至9之一所述的装置，其特征是，控制机构(24)的最大抽吸功率可通过手动功率调节器(23)来限定。
11.根据权利要求1至10之一所述的装置，其特征是，在控制线路(24)中存储有吸尘器的电动机/风扇单元的机器特征特性曲线。
12.根据权利要求1至11之一所述的装置，其特征是，作为吸嘴(8)设置一个电驱动的刷子，该刷子对应于地板覆层检测机构，其信号作为第二压力传感器(22)信号的替代或补充被送往控制机构(24)。
13.根据权利要求1至12之一所述的装置，其特征是，根据压力信号，能以光和/或声的方式显示灰尘分离单元(3)的充满度。
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