CN106102536B - 用于清理吸尘设备的过滤器的方法和吸尘设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于清理吸尘设备的过滤器(22)的方法，其中，在吸尘设备运行时，过滤器(22)被通过鼓风机(28)产生的抽吸空气中穿流，该方法包括：测量过滤器(22)的流入部处的第一压力(p1)；测量过滤器(22)的流出部处的第二压力(p2)；获知作为在第一压力(p1)与第二压力(p2)之间的压力差的过滤器(22)处的压力降(Δp)；获知表征出在过滤器(22)的流出部中的抽吸空气的体积流量的变量(Q)；由压力差(Δp)和表征出体积流量的变量(Q)获知表征出过滤器(22)的流动阻力的变量(cW)；并且依赖于所获知的、表征出过滤器的流动阻力的变量(cW)地引入过滤器清理。

Description

用于清理吸尘设备的过滤器的方法和吸尘设备
技术领域
本发明涉及一种用于清理吸尘设备的过滤器的方法，其中，在吸尘设备运行中，过滤器被通过鼓风机产生的抽吸空气穿流。
此外，本发明还涉及一种吸尘设备，该吸尘设备包括抽吸入口、污物收集容器、具有至少一个过滤器的过滤装置和具有鼓风机的抽吸机组，其中，污物收集容器经由过滤装置与抽吸机组处于流动连接中，该吸尘设备还包括用于过滤装置的清理装置、获知过滤装置的流入部中的第一压力的第一压力传感器、获知过滤装置的流出部中的第二压力的第二压力传感器和控制装置，该控制装置驱控外部空气阀装置，并且该控制装置与第一压力传感器和第二压力传感器信号有效地(signalwirksam)连接。
背景技术
由WO 2012/107103 A1公知了一种用于清理吸尘器的过滤器的方法，其中，抽吸机组的抽吸功率在外部空气阀过渡到打开的阀位置中之前被提高并且之后又被降低。
由WO 2012/107595 A1公知了一种用于清理吸尘器的过滤器的方法，其中，经由电池装置实现对外部空气阀装置的供能。
由JP 4792476公知了一种地面清洁器具，该地面清洁器具具有过滤器，该过滤器具有入口和出口。第一压力传感器布置在过滤器的入口处。第二压力传感器布置在过滤器的出口处。设置有控制器，该控制器激活信号来促使进行过滤器清理，其中，该激活实现为对第一压力传感器与第二压力传感器之间的预先给定的压力差的响应。控制器可以对指明过滤器的不希望的载荷的预先给定的压力差和表示流动路径堵塞的在第一压力传感器与第二压力传感器之间的压力差进行区分。
由EP 2 548 490 A2公知了一种用于在吸尘器中进行填充高度监控的方法，其中，吸尘器包括在运行中供给电功率并且引起负压以及体积流量的驱动机组，并且其中，在运行中接收针对实际负压的度量的数据和针对实际体积流量的度量的数据。将针对与体积流量相关的特性曲线的数据保存在存储器中。依赖实际体积流量在特性曲线上获知工作点，并且结合实际负压和属于特性曲线上的工作点的负压来获知吸尘器的瞬时的填充高度。
由DE 20 2012 003 282 Ul公知了一种抽吸器，其具有至少一个马达、用于要与抽吸器连接的器具的抽吸接口，该器具能够电联接到抽吸接口上，其中，抽吸器具有至少一个电流/功率传感器，该电流/功率传感器检测联接到器具插座上的器具的电流/功率消耗，并且该电流/功率传感器联接到处理器上，该处理器在考虑到电流/功率消耗值的情况下提供信号来清洁过滤器。
由DE 20 2012 003 280 U1公知了一种抽吸器，其具有用于器具的至少一个抽吸接口、至少一个马达、至少一个过滤器，并且在过滤器前面具有至少一个流动腔并且在过滤器后面具有至少一个流动腔。这两个流动腔分别配设有至少一个测量位置，有至少一个压力传感器联接到测量位置上，压力传感器与控制信号设备连接，当在两个流动腔中的压力之间的压力差达到极限值时，控制信号设备发送信号。
由EP 0 453 177 B1公知了一种具有用于限制灰尘的空气吸取系统的受驱动的移动式表面清洁机。设置有装置用来在清洁循环期间使过滤器摇动或震动，从而去除积累的灰尘。此外，还设置有能激活的控制装置用来在机器运行期间依次地在每个被污染的过滤器处促使并执行自主进行的过滤器清洁循环。此外，还设置有激活装置用来激活控制装置，其中，激活装置或者具有自动的装置，以便当经由其中至少一个过滤器的空气压力差达到预先确定的空气压力差水平时，能检测并确定该空气压力差，或者具有将信号发送到控制装置上的自动的时间控制装置，或者具有用于激活控制装置的手动的装置。
发明内容
本发明任务在于，提供一种开头所述类型的方法，借助该方法能够实现对过滤器进行符合要求的清理。
该任务在开头所述的方法中根据本发明通过如下方式来解决，即，设置有如下步骤：
-测量在过滤器的流入部处的第一压力；
-测量在过滤器的流出部处的第二压力；
-获知作为在第一压力与第二压力之间的压力差的在过滤器处的压力降；
-获知表征出在过滤器的流出部中的抽吸空气的体积流量的变量；
-由压力差和表征出体积流量的变量获知表征出过滤器的流动阻力的变量，并且
-依赖于所获知的、表征出过滤器的流动阻力的变量地引入过滤器清理。
在根据本发明的解决方案中，除了考虑在过滤器处的压力降之外，还考虑到过滤器处的吸取线路中的体积流量。
原则上，过滤器污染(过滤器拥堵)改变了在过滤器处的压力降。然而，在抽吸设备上的流动路径的其它的影响也得出过滤器处的压力降。因此，流动情形的每个变化都会定量地影响压力降。在流动路径中的几何上的变化和在其上进行抽吸的地基面的变化会造成压力降的变化。
在根据本发明的解决方案中，一起考虑到了抽吸空气的体积流量。由此可以至少近似消除影响了过滤器处的压降但不改变过滤器处的流动阻力的其他的影响变量。由此例如确保的是，抽吸软管堵塞不会自动地导致过滤器清理。
通过根据本发明的方法能够以简单的方式实现符合要求的过滤器清理，该符合要求的过滤器清理消除或补偿了除了过滤器污染之外的流动路径内的“干扰可能性”。于是仅在有必要时才仅执行过滤器清理。
此外，然后还可以实现另外的过滤器检查可能性。例如可以检查的是，在进行一些或更多次过滤器清理过程之后是否没有出现过滤器的恢复，并且因此可以获知的是，例如是否需要更换过滤器。
原则上，在此可以经由相应的传感器直接获知表征出在过滤器处的抽吸空气的体积流量的变量。然而在有利的实施方式中，该变量也可以由所存储的鼓风机的特性曲线来计算。
表征出过滤器的流动阻力的变量是损失系数，该损失系数相比于压力降直接表征出过滤器。
在实施例中，所获知的表征出流动阻力的变量与阈值相比较，并且当该变量在阈值之上时，引入过滤器清理。因此，可以以简单的方式确定的是，是否应当执行过滤器清理。例如存储并且事先获知阈值，尤其是预先给定的阈值或被预先给定的阈值。
更特别有利的是，从鼓风机的特性曲线获知表征出体积流量的变量，该鼓风机的特性曲线指明了体积流量与过滤器的流出部中的压力的相关性(Abhaengigkeit)。这种特性曲线例如可以事先测定并且随后储存起来。经由第二压力至少近似地已知了流出部中的压力。然后可以通过计算的方式确定针对体积流量的度量，而无需设置另外的传感器。
尤其地，将第二压力设定为针对过滤器的流出部中的压力的度量。由此可以以较好的近似度确定在鼓风机与过滤器之间的吸取线路中的压力。
事先获知特性曲线或近似该特性曲线的关系(Zusammenhang)，并且存储在存储装置中，并且尤其存储为数值表。由此能够以简单的方式获知表征出体积流量的变量。尤其地，不需要附加的结构上的花费，或者不需要另外的构件。
表征出流动阻力的变量尤其确定为由所获知的压力差除以所获知的、表征出体积流量的变量的函数所得的商。表征出流动阻力的变量尤其是损失系数。其可以以简单的方式从测得的且以计算的方式获知的变量中确定。
尤其地，由所获知的压力差与所获知的表征出体积流量的变量的幂，尤其是二次幂计算出商。由此得到了针对对于过滤器的流动阻力具有表征性的变量来说的简单的算式。
在此也可以设置的是，检查在一定时间段内是否多次超过阈值。这表明的是，虽然由于进行了多次的过滤器清理，但是过滤器仍不再恢复。然后可以为操作员发出报警指示，即，需要更大程度地介入，例如更换过滤器。
例如替选或也附加地检查的是，在超过是第一阈值的阈值之后是否超过大于第一阈值的第二阈值。例如当超过第一阈值并且在确定的时间段之内进行清理过程之后检验得到的是，仍超过更高的第二阈值，则这就能够指出过滤器问题，该问题尤其需要更大程度的介入。于是可以发出相应的报警指示。
尤其地，当在确定的时间段内以最少次数超过阈值并且/或者超过了第二阈值时，则输出报警信号。于是例如是光学和/或声学的信号的报警信号指示的是，没有实现足够的过滤器恢复。
尤其地，为了执行过滤器清理，给过滤器加载以外部空气。由此在一定程度上实现了对过滤器的吹净。替选或附加地也可以进行另外的过程，例如过滤器的机械摇动。
于是有利的是，驱控外部空气阀装置，并且为了进行过滤器清理将所述外部空气阀装置从闭合的阀位置带到开放的阀位置中，以便在一定程度上吹净过滤器。
根据本发明，在开头提到类型的除尘设备中使用获知装置，该获知装置获知表征出过滤装置处的抽吸空气的体积流量的变量，其中，控制装置包括分析装置，该分析装置从第一压力与第二压力之间的压力差和表征出体积流量的变量中获知表征出过滤装置的流动阻力的变量，并且其中，控制装置包括阈值检查装置，该阈值检查装置检查的是，表征出流动阻力的变量是否在阈值之上，并且在该情况下通过驱控外部空气阀装置来启动过滤器清理。
在根据本发明的吸尘设备上能够执行根据本发明的方法。
根据本发明的吸尘设备的有利的设计方案已经结合根据本发明的方法进行阐述。
获知装置提供表征出体积流量的变量。借此，分析装置进行计算并且利用所获知的压力差计算出表征出过滤装置的流动阻力的变量。然后通过阈值检查装置能够在基本上没有其余的流动路径的影响的情况下再次检查的是，过滤器清理是否有必要。
尤其地，控制装置包括存储装置，在存储装置中存储了鼓风机的特性曲线或近似该特性曲线的关系，其中，特性曲线提供了体积流量与过滤装置的流出部中的压力的相关性。因此可以(尤其是暗含地)考虑如下事件，这些事件定量地为过滤器处的压力降作出贡献，但是不会由过滤器的污染引起。可以从特性曲线或从近似该特性曲线的关系中以简单的方式获知过滤装置的流出部中的体积流量或表征出体积流量的变量。
尤其地，将获知装置整合到控制装置中，并且从特性曲线或表征出该特性曲线的关系中获知表征出体积流量的变量。由此可以在无需设置相应的测量传感器的情况下确定表征出体积流量的变量。
有利的是，设置有报警指示器，其指示过滤器状态，并且该报警指示器通过控制装置来驱控。通过报警指示器尤其可以指示的是，在进行一次或多次过滤器清理过程之后是否没有发生对过滤装置意义重要的恢复。
吸尘设备可以构造为独立器具，并且尤其是构造为独立吸尘器或可以整合到地面清洁机，如清扫机中。
尤其地，在运行吸尘设备时执行根据本发明的方法。利用根据本发明的吸尘设备能够执行根据本发明的方法。根据本发明的方法可以在根据本发明的吸尘设备上执行。
附图说明
优选的实施方式的以下描述结合附图用于详细阐述本发明。其中：
图1示出根据本发明的吸尘器的实施例的示意性的剖视图；
图2示出根据图1的吸尘器的外部空气阀装置的放大图；
图3示出根据图1的吸尘器的控制装置的实施例的方框图；并且
图4示出具有压力情形的根据图1的过滤装置21的放大图；
图5示意性地示出根据图1的吸尘器的鼓风机的特性曲线以及根据图1的吸尘器的器具特性曲线；
图6示出用于检查是否应当执行过滤器清理的流程图表的实施例；并且
图7示意性地示出在根据图1的吸尘器中的沿着流动路径的压力情形。
具体实施方式
吸尘器10的在图1中以剖视图示意性地示出的实施例具有污物收集容器12，抽吸头部14安放在污物收集容器上。吸尘器10是对于吸尘设备的示例，并且构造为独立器具(构造为自主的器具)。污物收集容器12具有抽吸入口16，以常规的方式，抽吸软管18可以联接到抽吸入口上。抽吸头部14在上侧密封污物收集容器12，并且构造有抽吸出口20，在抽吸出口处保持有具有(至少一个)过滤器22的过滤装置21。吸取线路24联接到过滤器22上，经由吸取线路使污物收集容器12与抽吸机组26处于流动连接中。抽吸机组26包括具有(至少一个)电动马达27的电动马达装置25和由电动马达27以转动的方式驱动的鼓风机28。
在吸尘器10运行时，由抽吸机组26给污物收集容器12加载负压，从而构造出在图1中通过箭头30示出的抽吸流动。在抽吸流动30的作用下，可以将携带污物的抽吸空气经由抽吸入口16吸入到污物收集容器12中，然后抽吸空气可以被抽吸机组26吸取。抽吸空气可以从抽吸机组26经由抽吸头部14的排气开口29(图7)排放到外部环境中。
抽吸空气穿流过滤器22，从而使所夹带的固体颗粒堆积在过滤器22的朝向污物收集容器12的污物侧32上。因此有必要的是，不时地对过滤器22进行清理，这是因为否则就构成了增大的流动阻力，由此而影响了吸尘器10的抽吸效果。
为了清理过滤器22，在抽吸头部14中的过滤器22的上方布置了具有(至少一个)外部空气阀34的清理装置33(在图2中被放大地示出)，该清理装置被构造为外部空气阀装置33。该外部空气阀包括方位固定地布置在抽吸头部14中的阀支架36，该阀支架针对形式为阀盘38的能运动的阀体构造有阀座。阀盘38借助闭合弹簧40加载以朝向阀支架36的方向的闭合力。闭合弹簧40被夹紧在片状的、具有多个流动通道的、方位固定地布置在抽吸头部14中的过滤器支架42与阀盘38之间。除了闭合弹簧40外，过滤器支架42还承载有形式为止挡弹簧44的弹性的止挡元件。该止挡弹簧尤其具有(优选如同闭合弹簧40那样的)线性的特性曲线。该止挡弹簧例如被构造为螺旋弹簧。不同于闭合弹簧40地，止挡弹簧44在阀盘38的闭合位置中并不预紧。只有当阀盘38从阀支架36的阀座升起时，止挡弹簧44才贴靠到阀盘38的下侧上并且在阀盘38进一步运行时被稍微压缩。由此，止挡弹簧将增大的复位力施加到阀盘38上并且使阀盘38从它的(在图2中所示的)闭合的阀位置起经由打开的阀位置又回到闭合的阀位置的运动得到加速。在打开的阀位置中，阀盘38与构成阀座的阀支架36有间距。
阀支架36具有多个在图中未示出的贯通开口，当阀盘38占据其闭合的阀位置时，这些贯通开口的口部区域被该阀盘封闭。在阀支架36的高度中，抽吸头部14具有侧向的开口46。经由侧向的开口46可以使外部空气流入到阀支架36的贯通开口中。如果阀盘36占据其相对阀支架36间隔开的开放的阀位置时，那么侧向的开口46经由阀支架36的贯通开口与吸取线路24处于流动连接中，并且外部空气可以加载给过滤器22的背离污物收集容器12的清洁侧48。如果阀盘38占据其闭合的位置时，那么就中断了侧向的开口46与吸取线路24之间的流动连接。
阀支架36在中央的区域中承载有电磁体50。沿圆周方向，电磁体50被环形空间52包围，在环形空间中沉入有成形到阀盘38的上侧上的导向套筒54。导向套筒54容纳有例如形式为铁片56的能磁化的元件，该铁片在阀盘38的闭合的阀位置中贴靠在电磁体50的自由的端面边缘58上并且与电磁体50组合地构成闭合的磁回路。
电磁体50经由供电线路60(图3)与布置在抽吸头部14中的(电子的)控制装置62处于电连接中。在吸尘器10的正常的抽吸运行期间，由控制装置62给电磁体50加载以供应电流。由于自身所构成的磁场，阀盘38可靠地保持在其闭合的位置中。电磁体50的保持力由闭合弹簧40的弹簧力支持。
如果由控制装置62中断向电磁体50供电，那么就消除了作用到阀盘38上的磁保持力，并且阀盘38由于作用到其上的压力差而抵抗闭合弹簧40的作用地从阀座抬起，该压力差由存在于阀支架36的区域内的外部空气的外压力与吸取线路24内部的内压力得出。然后，外部空气可以突然地穿过阀支架36的贯通开口流入吸取线路24中，并且过滤器22在其清洁侧48上被突然地加载以外部空气。这导致了过滤器22的机械摇动。此外，过滤器22沿逆流方向，也就是说，逆着在正常的抽吸运行期间拥有的流动方向30，被外部空气穿流。这具有对过滤器22进行有效清理的结果。
在实施例中，借助能再充电的电池装置63给吸尘器10供能。电池装置例如包括两个能再充电的电池64、66。电池装置63例如包括一个或多个锂离子蓄电池。这些锂离子蓄电池在抽吸机组26旁边布置在抽吸头部14的电池仓68中。电池仓68经由能向外枢转的盖板70能被使用者接近，用来更换电池64、66。
电子的控制装置62布置在抽吸头部14内的抽吸机组26的上方，并且经由供应线路72、73、74、75与电池64和66处于电连接中。在输入侧，有能由使用者手动地操作的按键82联接到控制装置62，该按键布置在抽吸头部14的上侧处。通过操作按键82，使用者可以(手动地)触发过滤器清理。
电池装置也可以包括用于使电池64、66散热的风扇装置(在图中未示出)。当将蓄电池电作为电池使用时，需要对蓄电池散热，于是可以实现蓄电经济运行。当存在电池运行时，风扇装置再次优选从电池64、66获得其用于运行的电能。
在实施方式中，电子的控制装置62布置在电路板上。此外，在电路板上布置有用于电池装置63的容纳部。该容纳部尤其容纳电池64、66。电池装置63的风扇装置也可以布置在容纳部处。
此外，控制装置62还包括用于控制和/或调节和/或监控电池装置63的电子器件。通过经由其驱控电动马达装置25的控制装置62例如能够如下这样地控制风扇装置，即，使该风扇装置根据电动马达装置25的驱控来运行。例如，在关断通过控制装置62来驱控的电动马达27时，也关断了风扇装置(必要时以时间延迟地进行)。例如也可行的是，当执行过滤器清理运行时，关闭风扇装置。
于是此外可以经由控制装置62执行控制，该控制允许以最大化电池容量的优化方式进行电池装置63的经济运行。于是例如也可以经由控制装置62相应地控制或监控电池装置63的充电过程。此外，还可以经由控制装置62监控电池装置63的“老化”。
在替选的实施方式中，经由电源电流实现对吸尘器10的供能。在另外的实施方式中，选择性地经由电源电流或电池装置实现对供能的调整(见下文)。
在过滤器22上游(在流入部中)布置有第一压力传感器84，并且在过滤器22下游(在流出部中)布置有第二压力传感器86，这些压力传感器信号有效地联接到控制装置62上，并且分别提供与压力有关的控制信号。第一压力传感器84测量过滤器22前面的相对大气环境的压力p1。第二压力传感器86测量过滤器22后面的相对大气环境的压力p2。压力p2也是由鼓风机28产生的负压。借助两个压力传感器84和86可以获知过滤器22的流入部与流出部之间的所出现的压力差Δp＝p1-p2。
如上所述，通过如下方式进行过滤器清理，即，由控制装置62瞬时中断对电磁体50供电。
在2011年2月11日的PCT/EP2011/052039中描述了由控制装置62提供给电磁体50的供应电流的时间上的变化曲线，明确且内容完整地对其援引的是：在时间点t2时(见PCT/EP2011/052039中的图4)，中断向电磁体50供电，从而使外部空气阀34从其闭合的阀位置起转移到其打开的阀位置中，并且在后续的时间点t3时，又提供对电磁体50的供电，从而使外部空气阀34又占据其闭合的阀位置。在所示的实施例中，三次短促依次实现中断供电，从而给过滤器22的清洁侧48三次依次突然加载以外部空气，外部空气的大部分沿逆流方向穿流过滤器22。附着在污物侧32上的固体颗粒由此脱落。随着第三次电流中断的结束，也就是在时间点tE，清理过程终止。
因此，在这样的实施例中，完整的清理过程包括外部空气阀的三次短促依次执行的打开和闭合运动。在时间点t2与t3之间的时间间隔的长度例如可以为90毫秒。在清理过程之后又出现正常的抽吸运行，在正常的抽吸运行中，电磁体50被控制装置62加载以供应电流，并且外部空气阀34保持其闭合的阀位置。在正常的抽吸运行期间，抽吸机组26的抽吸功率保持恒定。在时间控制式的过滤器清理的情况下，在例如15秒的抽吸运行之后，如前所述那样地，重新实现具有三次突然的外部空气输送的清理过程。在两个清理过程之间的时间间隔的长度优选为能手动调整。替选或补充地，清理过程可以手动借助按键82和/或传感器控制式借助压力传感器84、86触发清理过程。
吸尘器10包括电源电压供应装置88(图3)，经由该电源电压供应装置，能够以有选择或能调整的方式向吸尘器10供应电源电流，用以进行供能。在图3中，用附图标记90说明所属的电源电缆。于是，操作者可以选择的是，是经由电源电压供应装置88还是经由电池装置63来进行供能。
电源电压供应装置88包括整流器92，整流器在输出端处提供直流电流或直流电压。
控制装置62具有供应子单元94，经由供应子单元94可以给吸尘器10的组件供应以电能。供应子单元94经由供电线路60给电磁体50提供必要的电能。供应子单元提供用于供应控制装置62的电能。该供应子单元提供用于驱控和操作电动马达27的电能。输出端(在图3中以96说明)提供相应的电能。
供应子单元94可以通过电池装置63形成，或者通过电源电压供应装置88形成。供应子单元也可以包括开关或类似装置，经由开关或类似装置手动或自动地调整的是，对吸尘器10的供能是经由能再充电的电池装置63来进行还是经由电源电压供应装置88来进行。
控制装置62包括外部空气阀驱控子单元98。该外部空气阀驱控子单元与按键82、第一压力传感器84和第二压力传感器86处于信号有效的连接。它们给外部空气阀驱控子单元98提供相应的信号，然后该外部空气阀驱控子单元经由信号线路100相应地驱控电磁体50。外部空气阀驱控子单元98以如下方式驱控电磁体50，即，当经由按键82探测到手动触发过程时，解除作用到阀盘38上的磁保持力，并且因此执行清理过程。
在实施方式中，电动马达27是永久励磁的同步马达。在永久励磁的同步马达中，转子(动子)具有多个永磁体。定子配设有通过控制装置62驱控的线圈。在此以如下方式进行驱控，即，进行电子换向。为此，控制装置62具有(至少一个)控制器102，控制器对电动马达27和尤其是在电动马达27的定子中的线圈进行相应地驱控。
通过控制器102对电动马达27的驱控尤其经由脉宽调制的信号来实现。由此，利用控制信号来给电动马达27提供相应的能量。
电动马达27尤其是无刷式永磁马达(电子换向马达)。通过这样的马达可以在高效率并且还有低噪声生成的情况下达到例如20000转/分或更多的旋转。(也可达到较低的转速。)
在实施例中，电动马达是三相马达并且尤其是永久励磁的三相同步马达。也可以设置的是，作为电动马达27的永久励磁的同步马达仅是单相或两相的。
在实施方式中，控制装置62包括马达驱控子单元104，该马达驱控子单元尤其是控制器102的一部分，并且该马达驱控子单元与外部空气阀驱控子单元98处于信号有效的连接中，在此，原则上可以设置有单向连接，其中，要么是外部空气阀驱控子单元98给马达驱控子单元104提供相应的、表征出是否执行清理的信号，要么是马达驱控子单元104给外部空气阀驱控子单元98提供与电动马达27的马达驱控相关的信号。也可以存在有双向的数据连接，其中，在外部空气阀驱控子单元98与马达驱控子单元104之间交换马达驱控数据和外部空气阀驱控数据。
由此可行的是，在马达驱控中直接考虑相应的外部空气阀驱控。替选或附加地可行的是，在外部空气阀驱控中考虑马达驱控。
此外，吸尘器10还包括获知装置106，该获知装置获知表征出抽吸空气的体积流量的变量Q，其中，在过滤器22的流出部中获知该表征出体积流量的变量Q。
原则上可以设置的是，在过滤器22的流出部中布置有体积流量传感器，并且于是尤其直接测量体积流量Q。
在实施例中，获知装置106整合到控制装置98中。获知装置从鼓风机28的特性曲线中或者从近似该特性曲线的关系中获知表征出体积流量的变量Q。这在下面将更详细地阐述。
此外，控制装置98还包括存储装置108，在存储装置中存储有用于特性曲线或近似特性曲线的关系的数据。
此外，控制装置108还包括分析装置110。分析装置从第一压力传感器84的和第二压力传感器86的传送给控制装置的数据中并且此外还从通过获知装置106提供的数据中获知对过滤器22的流动阻力具有表征性的变量。
此外，控制装置98还包括阈值检查装置112，该阈值检查装置112由分析装置110获得数据并且检查的是，所获知的、对于过滤器22的流动阻力具有表征性的变量是否超过阈值，并且当超过阈值时，才通过如下方式启动过滤器清理，即，将相应的控制信号向电磁体50发送。
对过滤器清理的控制的工作方式如下：
在图7中示意性地示出了沿着针对吸尘器10上的抽吸空气的流动路线的压力情形。在此，压力参照大气压力，其中，在图7中以正的符号标示了相对于大气环境的负压(该负压导致抽吸流)。图7用于定性阐述压力情形。
在图7中以虚线示出了过滤器22被严重污染的示例(附图标记114)而以实线示出了过滤器22被稍微重度污染(拥堵)的示例(附图标记116)。
抽吸机组26的通过电动马达27驱动的鼓风机28产生抽吸流。相比于大气环境的压力产生负压118。该负压118加在吸取线路24中。
在鼓风机28和排气开口29之间，压力提升到大气环境的压力。
在吸取线路24中的所提到的负压118位于鼓风机28与过滤器22之间，其中，基于流动路线负压会下降(在该意义下，其数值下降)。
过滤器22的下游，也就是说，在过滤器82的流出部中存在有压力p2，该压力由第二压力传感器86测量。压力p2是针对在吸取线路24中的负压118很好的度量。
过滤器22的上游，也就是说，在过滤器22的流入部中拥有压力p1，该压力由第一压力传感器84测量。经由过滤器22存在有压力降Δp＝p1–p2。随着过滤器拥堵加剧，该压力降Δp越大。
在过滤器22的流入部和抽吸入口16之间实现了另外的压力降。在抽吸软管18中同样实现压力降。在联接到抽吸软管18上的喷嘴120处也实现了压力降。在喷嘴120外面则拥有大气环境的压力。
如通过比较图7中的曲线114和116能看出的那样，在过滤器22中的压力降与过滤器的拥堵有关。在另外的流动路线中的压力分布在此也与过滤器22被污染到何种程度有关。
原则上，经由过滤器22的压力降Δp除了过滤器82的污染之外还与在吸尘器10中的其余的流动路径有关。
在根据本发明的解决方案中，在控制过滤器清理方面还考虑到在吸取线路24中的抽吸空气的体积流量Q。
在此原则上如上所述那样地可以通过相应的传感器来直接测量该体积流量。在结构上的简单的实施例中通过计算的方式获知体积流量：
在吸取线路24中的压力(负压)118方面，鼓风机28具有特性曲线。
如上所述，通过第二压力传感器86测量的压力P2是针对吸取线路24的压力118的适当的度量。
在图5中用附图标号122示出鼓风机28的与压力p2相关的特性曲线的实施例。对于小的压力p2(小的压力118)来说体积流量高，并且压力P2较高，也就是说，它越接近大气压，体积流量越小。
对于(至少一些)市售的鼓风机28来说，特性曲线122具有至少近似的线性的变化曲线。
也已表明，为了执行根据本发明的方法，即使特性曲线没有线性的走向，通常近似线性就足够了。
吸尘器本身在体积流量与压力118的相关性方面具有特性曲线124。该特性曲线124与包括抽吸软管18和喷嘴120在内吸尘器10的整个流动路径有关。在压力p2小时，体积流量低，并且通过压力增大来增大体积流量。
在吸尘器10运行时出现了具有体积流量Q*的压力p2 *，在其上特性曲线124与特性曲线122相交。该相应的点126在运行期间会发生变化。原则上，它与流动路径的构成有关，并且例如还有关的是，抽吸软管18具有怎样的长度和怎样的直径并且喷嘴120是如何构造的。它也会随着地面的性质发生变化，喷嘴120作用到该地面上。
如从图5中得知，当压力118是已知的时，可以从特性曲线122中获知至少作为表征出体积流量的变量Q(作为体积流量的近似值)的体积流量。压力p2经由第二压力传感器86获知。
特性曲线122或者近似该特性曲线的关系例如作为值表存储在存储装置108中。为此，特性曲线事先被接收并储存在那里。
从经测量的值p1和p2中可以确定在过滤器22处的压力降Δp＝p1–p2。此外，从压力P2和特性曲线122中至少近似已知吸取线路24中的，也就是说过滤器22的流出部中的体积流量Q。然后分析装置110从中再次获知表征出过滤器22的流动阻力的变量。该表征出流动阻力的变量尤其作为压力差Δp与所获知的体积流量的函数的商。
在实施例中，过滤器22的损失系数被计算为
所获知的体积流量(或者表征出体积流量的变量Q)以二次幂得出过滤器22的该损失系数。
在等式(1)中，未提供可能的比例因数。在阈值检查装置112中检查的是，根据等式(1)所确定的变量是否超过预先给定的阈值。因为在该阈值检查中，可能的因数并不重要(该可能的因数随后也要被包括在阈值中)，所以该可能的因数在等式(1)中被删去。
事先确定一个或多个阈值并尤其存储在存储装置108中，相对于这些阈值进行检查。
当检查得到的是，根据等式(1)计算的、表征出流动阻力的变量cW超过了预先给定的阈值时，于是通过如下方式引入过滤器清理过程，即，控制装置108向电磁体50发送相应的驱控信号。
在图6中示意性地示出如下流程：
首先根据等式(1)在计算步骤128中，在控制装置98的分析装置110中计算表征出过滤器22的流动阻力的变量cW。
然后，在阈值检查步骤130中检查的是，是否超过预先给定的阈值(并且尤其是预先给定的第一阈值)。当没有超过该阈值时，则继续或延续正常的抽吸过程(在图6中的附图标记132)。
当检验得到的是，已超过阈值时，则执行清理过程(在图6中的附图标记134)。
在此可以设置的是，在另外的检验方法中检验的是，是否存在“过滤器问题”，并且是否例如必须更换过滤器22。
为此检验的是，在一定时间段内是否有多次超过第一阈值，或者是否例如超过在第一阈值之上的第二阈值。
例如，根据超过阈值的结果，在存储步骤136中将该结果存储起来。
在另外的检验步骤138中检验的是，在一定的时间段内超过阈值的次数是否已经达到确定的数量。如果不是这种情况，则执行清理过程134。
当检验步骤138得到的是，在确定的时间段内以一定的数量多次超过阈值，那么这就指示出过滤器有问题，并且例如输出相应的报警指示140。
在实施例中，于是控制装置98驱控报警指示器(图3)，该报警指示器尤其布置在吸尘器10的壳体上。报警指示器例如可以是光学和/或声学的报警指示器。
当检验步骤138得到的是，之前的过滤器清理过程并未成功，则这就指出过滤器有问题；通过检验步骤138可以获知的是，通过清理过程是否使过滤器22得到恢复。当该检验得到的是，无法实现这样的恢复时，则必须例如执行特别的清洁，或者更换过滤器22。
例如也可行的是，在达到第一阈值之后，在检验步骤138中检验的是，是否超过了高于第一阈值的第二阈值来作为衡量是否实现了恢复的标准。
通过根据本发明的解决方案实现了与过滤器22处拥有的情形有关的符合要求的过滤器清理。在此，检测经由过滤器22的压力损失Δp。此外，也至少近似地检测体积流量Q，以便因此可以与吸尘器10的其余的流动路径无关地获知在过滤器22处的情形。为此，除了经由第一压力传感器84和第二压力传感器86的压力值p1和p2测得的压力损失Δp之外，还至少近似地获知吸取线路24中的体积流量Q。该体积流量再次从鼓风机28的特性曲线122中获知。特性曲线122例如作为数值表存储在存储装置108中，或者在那里存储有近似特性曲线122的关系。从所测得的压力p2获知表征出体积流量的变量Q，并且由此再次经由等式(1)获知表征出过滤器22处的流动阻力的变量cW。由此以较好的准确度直接确定在过滤器22处的“拥堵情形”。
可以直接确定过滤器22的损失系数cW或者确定相对损失系数cW成比例的变量，其中，该变量即使在吸尘器10发生运行变动或运行波动时也能以足够的准确度进行确定。
通过根据本发明的解决方案自动地考虑到针对在流动路径中的压力差Δp的、不归因于过滤器污染(如抽吸软管18的堵塞，使用了其它的例如喷嘴120等的配件)的可能的影响，这是因为为了执行过滤器清理也要考虑在吸取线路24中的体积流量。
根据本发明的方法可以以结构上简单的方式来实现。
吸尘设备也可以整合到例如自行式清扫机那样的地面清洁机中。
附图标记列表
10 吸尘器
12 污物收集容器
14 抽吸头部
16 抽吸入口
18 抽吸软管
20 抽吸出口
21 过滤装置
22 过滤器
24 吸取线路
25 电动马达装置
26 抽吸机组
27 电动马达
28 鼓风机
29 排气开口
30 抽吸流动
32 污物侧
33 外部空气阀装置
34 外部空气阀
36 阀支架
38 阀盘
40 闭合弹簧
42 过滤器支架
44 止挡弹簧
46 侧向的开口
48 清洁侧
50 电磁体
52 环形空间
54 导向套筒
56 铁片
58 端面边缘
60 供电线路
62 控制装置
63 电池装置
64 电池
66 电池
68 电池仓
70 盖板
72 供应线路
73 供应线路
74 供应线路
75 供应线路
82 按键
84 第一压力传感器
86 第二压力传感器
88 电源电压供应装置
90 电源电缆
92 整流器
94 供应子单元
96 输出端
98 外部空气阀驱控子单元
100 信号线路
102 控制器
104 马达驱控子单元
106 获知装置
108 存储装置
110 分析装置
112 阈值检查装置
114 “较强的污染”
116 “稍微强的污染”
118 负压
120 喷嘴
122 鼓风机的特性曲线
124 吸尘器的特性曲线
126 点
128 计算步骤
130 阈值检查步骤
132 抽吸过程
134 清理过程
136 存储步骤
138 检验步骤
140 报警指示

Claims (24)

1.一种用于清理吸尘设备的过滤器(22)的方法，其中，在所述吸尘设备运行时，所述过滤器(22)被通过鼓风机(28)产生的抽吸空气穿流，所述方法包括：
-测量所述过滤器(22)的流入部处的第一压力(p1)；
-测量所述过滤器(22)的流出部处的第二压力(p2)；
-获知作为在所述第一压力(p1)与所述第二压力(p2)之间的压力差的在所述过滤器(22)处的压力降(Δp)；
-获知表征出在所述过滤器(22)的流出部中的抽吸空气的体积流量的变量(Q)；
-由所述压力差(Δp)和所述表征出体积流量的变量(Q)中获知表征出所述过滤器(22)的流动阻力的变量(cW)；并且
-依赖于所获知的表征出所述过滤器的流动阻力的变量(cW)地引入过滤器清理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所获知的表征出流动阻力的变量(cW)与阈值相比较，并且当所述表征出流动阻力的变量(cW)在所述阈值之上时，引入过滤器清理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述阈值是预先给定的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，表征出体积流量的变量(Q)从鼓风机(28)的特性曲线中获知，所述鼓风机的特性曲线指明了所述表征出体积流量的变量(Q)与所述过滤器的流出部中的第二压力(p2)的相关性。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二压力(p2)设定为针对所述过滤器(22)的流出部中的压力的度量。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述特性曲线(122)或近似于所述特性曲线的关系被事先获知，并且被存储在存储装置(108)中。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，表征出流动阻力的变量(cW)确定为由所获知的压力差(Δp)和所获知的表征出体积流量的变量(Q)的函数所得的商。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述商由所获知的压力差(Δp)与所获知的表征出所述体积流量的变量(Q)的幂计算出。
9.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其特征在于，检查在确定的时间段之内是否多次超过阈值。
10.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其特征在于，检查在超过是第一阈值的阈值之后是否超过大于所述第一阈值的第二阈值。
11.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其特征在于，检查在确定的时间段之内是否多次超过阈值，并且/或者，检查在超过是第一阈值的阈值之后是否超过大于所述第一阈值的第二阈值，其中，当在确定的时间段之内以最少次数超过阈值并且/或者超过了所述第二阈值时，则输出报警信号。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了执行过滤器清理，给所述过滤器(22)加载以外部空气。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，驱控外部空气阀装置(33)，并且为了进行过滤器清理，闭合的阀位置被带到开放的阀位置中。
14.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述特性曲线(122)或近似于所述特性曲线的关系被存储为数值表。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述商由所获知的压力差(Δp)与所获知的表征出所述体积流量的变量(Q)的二次幂计算出。
16.一种吸尘设备，所述吸尘设备包括抽吸入口(16)、污物收集容器(12)、具有至少一个过滤器(22)的过滤装置(21)和具有鼓风机(28)的抽吸机组(26)，其中，所述污物收集容器(12)经由所述过滤装置(21)与所述抽吸机组(26)处于流动连接中，所述吸尘设备还包括用于所述过滤装置(21)的清理装置(33)、获知所述过滤装置(21)的流入部中的第一压力(p1)的第一压力传感器(84)、获知所述过滤装置(21)的流出部中的第二压力(p2)的第二压力传感器(86)和控制装置(98)，所述控制装置驱控清理装置(33)，并且所述控制装置与所述第一压力传感器(84)和所述第二压力传感器(86)信号有效地连接，其特征在于，设置有获知装置(106)，所述获知装置获知表征出所述过滤装置处的抽吸空气的体积流量的变量(Q)，所述控制装置(98)包括分析装置(110)，所述分析装置从所述第一压力(p1)与所述第二压力(p2)之间的压力差(Δp)和表征出体积流量的变量(Q)中获知表征出所述过滤装置的流动阻力的变量(cW)，并且所述控制装置(98)包括阈值检查装置(112)，所述阈值检查装置检查所获知的表征出流动阻力的变量(cW)是否位于阈值之上，并且在所获知的表征出流动阻力的变量(cW)位于阈值之上时通过驱控所述清理装置(33)启动过滤器清理过程。
17.根据权利要求16所述的吸尘设备，其特征在于，所述控制装置(98)包括存储装置(108)，在所述存储装置中存储有所述鼓风机(28)的特性曲线(122)或近似于所述鼓风机的特性曲线的关系，其中，所述特性曲线(122)提供了所述表征出体积流量的变量(Q)与所述过滤装置(21)的流出部中的第二压力(p2)的相关性。
18.根据权利要求17所述的吸尘设备，其特征在于，所述获知装置(106)整合到所述控制装置(98)中，并且表征出体积流量的变量(Q)从所述特性曲线(122)或近似于所述特性曲线的关系中获知。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的吸尘设备，其特征在于具有报警指示器，所述报警指示器指示过滤器状态，并且所述报警指示器通过所述控制装置(98)驱控。
20.根据权利要求16至18中任一项所述的吸尘设备，其特征在于，所述清理装置构造为外部空气阀装置(33)，其中，经由所述外部空气阀装置(33)能给所述过滤装置(21)加载以外部空气。
21.根据权利要求16至18中任一项所述的吸尘设备，其特征在于，所述吸尘设备构造为独立器具(10)。
22.根据权利要求16至18中任一项所述的吸尘设备，其特征在于，所述吸尘设备整合到地面清洁机中。
23.根据权利要求20所述的吸尘设备，其特征在于，为了清理所述过滤装置(21)能够将所述外部空气阀装置(33)从闭合的阀位置带到开放的阀位置中，并且又能够将所述外部空气阀装置从开放的阀位置带回到闭合的阀位置中。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的吸尘设备，其特征在于，在所述吸尘设备运行时执行根据权利要求1至15中任一项所述的方法。
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