CN106175592B - 空气过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气过滤器(2)，尤其用于家用吸尘器(1)，其具有使洁净空气室(3)与集尘室(4)相隔离的过滤器元件(5)，在过滤运行时，待清洁的空气从集尘室(4)的方向朝着洁净空气室(3)的方向流过过滤器元件(5)，并且还具有设计用于在洁净空气侧上作用于过滤器元件(5)的作用元件(6)。为了提供一种空气过滤器(2)，其能够实现时间更长的过滤运行并且其功能不会因沉积的抽吸物受到阻碍，在此规定，在保持从集尘室(4)向着洁净空气室(3)流经过滤器元件(5)的情况下，凭借受负压控制而释放的、对作用元件(6)施加作用的空气流能够激活作用元件(6)，以便对过滤器元件(5)实施至少部分清洁的作用。此外，本发明还涉及一种具有空气过滤器(2)的吸尘器以及一种运行空气过滤器(2)的方法。

Description

空气过滤器

技术领域

本发明涉及一种空气过滤器，尤其用于家用吸尘器，所述空气过滤器具有使洁净空气室与集尘室相隔离的过滤器元件，在过滤运行时，待清洁的空气从所述集尘室的方向朝着所述洁净空气室的方向流过所述过滤器元件，并且所述空气过滤器具有设计用于在洁净空气侧上作用于所述过滤器元件的作用元件。

背景技术

上述类型的空气过滤器是已知的。所述空气过滤器通常用于清洁被加载有抽吸物的抽吸空气。在与吸尘器结合的情况下，空气过滤器用于保护吸尘器的风扇免受被吸入的抽吸物的堵塞。通过过滤运行通常会使得过滤材料被抽吸物逐步堵塞，从而根据运行持续时长而需要清除抽吸物。

例如文献DE 195 17 197 A1描述了一种用于吸尘器的可反向冲洗的空气过滤器，其具有过滤器元件和用于反向冲洗在过滤运行过程中被抽吸物堵塞的过滤材料的作用元件。作用元件具有伸入过滤器元件中的部分区域，该部分区域在反向冲洗运行过程中在过滤器元件的内部旋转并且从内部对过滤器元件加载空气，从而使自外部沉积在过滤器元件上的抽吸物能够剥落。

即使设计用于容纳吸入的抽吸物的过滤腔尚未完全填满并且原则上还能容纳更多的抽吸物，但是在过滤运行过程中也可能会以不利的方式和方法导致过滤器元件被抽吸物完全堵塞。由此问题在于，尽管过滤腔还具有容纳能力，但是过滤运行停机或者至少被阻碍。

发明内容

由此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种空气过滤器，所述空气过滤器能够实现更长时间的过滤运行并且空气过滤器的功能不会被沉积的抽吸物阻碍。本发明在此应该同样适用于可反向冲洗的空气过滤器和可更换的空气过滤器、例如过滤袋。

为了解决所述技术问题，本发明规定了一种可反向冲洗的空气过滤器，其中，在保持从所述集尘室向着所述洁净空气室流经所述过滤器元件的情况下，凭借受负压控制而释放的、对所述作用元件施加作用的空气流能够激活所述作用元件，以便对所述过滤器元件实施至少部分清洁的作用。

通过所述设计，在空气过滤器的正常的过滤运行过程中能够实现对过滤器元件的清洁。在此，过滤器元件的过滤材料不仅通过空气流方向的反转、例如在反向冲洗运行过程中(在清空吸尘器的过滤室的情况下)被清洁，而且还通过支路空气流在正常的过滤运行过程中被清洁。在过滤运行过程中在过滤器元件上的抽吸物使过滤器元件的洁净空气侧的负压增大，因而由此被激活的空气流对作用元件施加作用并且实现对过滤器元件的至少部分清洁。所述作用元件尤其可以具有支路空气口，所述支路空气口根据在所述过滤器元件的洁净空气侧的基于沉积的抽吸物而升高的负压能够被打开，从而在过滤运行时使支路空气流过所述作用元件，并且所述过滤器元件从所述洁净空气室的方向朝着所述集尘室的方向被施加作用。在此，支路空气口在达到负压极限值时打开，并且使支路空气流进入作用元件，支路空气流沿与过滤运行相反的方向使支路空气加载过滤器元件。尽管在从作用元件排出时，支路空气原则上受到来自集尘室的方向朝向清洁空气室的方向流动的抽吸空气的作用、也即从过滤器元件指向外的流体作用，但是支路空气的至少一部分还是基于支路空气从作用元件流出的流出速度而对过滤器元件施加作用，从而使沉积在过滤器元件的面向集尘室的侧面上的抽吸物剥落，并且总体上实现过滤器元件上的和/或集尘室内的抽吸物的转移，这由此产生过滤器元件对于待过滤的抽吸空气的更好的可穿流性。由此最终还降低了在过滤器元件的清洁空气侧的负压，从而使支路空气口在低于负压极限值时重新关闭，并且实现了具有更好效率的可反向冲洗的空气过滤器的过滤运行。通过新的抽吸物的沉积可能会使得在过滤器元件的清洁空气侧的负压重新高于极限值，从而重新开始前述的支路空气循环。

通常通过支路空气进入作用元件中而导致负压的消失。清洁空气室中的负压在马上就要打开支路空气阀之前达到其最大值。支路空气阀被打开之后，支路空气流入作用元件，从而使负压骤然降低到恰好尚且能使支路空气阀保持开放的值(根据支路空气阀的闭合力而定)。随着来自集尘室的体积流量基于过滤器元件的至少部分的清洁效果而不断增大，清洁空气室内的负压重新达到不再高于作用在支路空气阀上的弹簧力的值，从而使支路空气阀关闭。在打开支路空气阀时负压的骤然下降导致对过滤器元件、尤其对过滤材料的机械冲击，所述过滤材料作为薄膜在两个被不同的负压值加载的腔室(集尘室/洁净空气室)之间发挥作用。如果其中一个腔室中的压力骤然改变，这会导致过滤器元件、尤其过滤材料的补偿性运动。由此可以导致粘附在过滤材料上的抽吸物剥落。

此外还规定，所述作用元件是围绕旋转轴线可旋转地支承的旋转式空气喷嘴，其具有至少一个预设了空气排出方向的冲洗空气排出口，所述冲洗空气排出方向具有相对于径向不为0°的角度，从而能够通过加载空气而使旋转式空气喷嘴发生旋转。在清洁运行过程中从一个或多个冲洗空气排出口排出的冲洗空气作用产生扭矩，所述扭矩驱使可旋转地支承的旋转式空气喷嘴发生旋转。同样地，基于在过滤器元件的洁净空气侧上升高的负压而流过作用元件的支路空气也使得旋转式空气喷嘴发生旋转。有利地，作用元件在过滤器元件内部旋转，从而清洁过滤器元件的内壁。通过该设计，即使旋转式空气喷嘴未在其整个圆周上具有冲洗空气排出口，所述清洁也能够覆盖过滤器元件的内部的整个圆周。冲洗空气排出口可具有不同的形状。例如可以设计为圆形、椭圆形、缝隙状或类似形状。

此外还规定，所述作用元件具有基本柱形或锥形的形状，其中，所述支路空气口设计在端面上，并且其中，周向面具有至少一个冲洗空气排出口。由于柱形或锥形设计，作用元件能够被特别简单地构成为旋转元件。在与同样柱形或锥形设计的过滤器元件相结合的情况下，可以特别简单地实现作用元件在过滤器元件内部的共轴布置。作用元件例如可以具有大体上柱形的主体连同从所述主体上伸出的翼状的喷嘴突出部，其中，所述喷嘴突出部沿清洁元件的轴向变窄，从而使清洁元件在轴向剖面中具有锥形的横截面。喷嘴突出部的端部区域构成一个或多个冲洗空气排出口。作为备选，作用元件的主体本身也锥形地构成，从而同样也构成具有喷嘴突出部的作用元件的锥形横截面。布置在端面上的支路空气口可以除了其本身固有的功能、也即在可反向冲洗的空气过滤器的过滤运行过程中使支路空气进入作用元件中，还可以允许冲洗空气在清洁运行过程中流入作用元件，从而使冲洗空气在清洁运行时通过支路空气口朝着集尘室的方向流过作用元件。

有利地，所述支路空气口具有弹簧加载的封闭元件，所述封闭元件能够克服弹簧力从关闭位置移动到打开位置。所述封闭件可以例如是被弹簧力加载的支路空气阀，其中，弹簧力这样确定大小，使得大于过滤器元件的清洁空气侧规定的负压极限值，则抽吸力克服弹簧力。支路空气阀尤其可以具有弹簧加载的封闭活门，所述封闭活门在负压升高超过规定的负压极限值时克服弹簧的复位力从关闭位置向打开位置翻转。在过滤器元件的洁净空气侧的不断升高的负压的极限值优选通过抽吸物在过滤器元件上尚可容忍的覆着程度(在正常的过滤运行的范畴内)定义。

此外还规定，作用元件相对于旋转轴线具有平衡差度。由此在空气流过作用元件时实现反向冲洗效果的改进。设计在作用元件上的平衡差度导致振动，所述振动通过空气流和/或通过作用元件与过滤器元件的接触传递给过滤器元件的过滤材料，从而使过滤材料抖动并且使沉积在过滤器元件的抽吸物侧的一部分抽吸物剥落。

在此规定，所述过滤器元件基本上设计为包围所述作用元件的圆柱或锥体，其中，圆柱或锥体的周向面具有过滤材料，其中，圆柱或锥体的端面配设有所述作用元件的支路空气口，并且其中，端面具有抽吸空气排出口，以便排出在过滤运行时借助所述过滤器元件清洁的空气。过滤器元件由此在其周向面上具有过滤材料、例如过滤纤维网，并且在端面上具有支路空气口和/或抽吸空气排出口。所述抽吸空气排出口用于在可反向冲洗的空气过滤器的过滤运行过程中将空气从过滤器元件排出至吸尘器的风扇。作用元件在过滤运行过程中不可穿透，从而使过滤器元件与作用元件之间的空气流向风扇。在此，空气通过抽吸空气排出口逸出过滤器元件。支路空气口可以与抽吸空气排出口布置在过滤器元件的同一端面上，或者作为备选，也可以布置在过滤器元件的相对置的端面上。在第一种情况下，支路空气口和抽吸空气排出口布置在过滤器元件的同一端面上，抽吸空气排出口可以例如部分同心地围绕支路空气口。这有利地发生在过滤器元件面向吸尘器的风扇的端面上。在第二种情况下，支路空气口和抽吸空气排出口布置在过滤器元件的相互对置的端面上，根据建议，抽吸空气排出口布置在过滤器元件面向风扇的端面上，而支路空气口布置在相对置的端面上。

除了上述空气过滤器之外，根据本发明还提供了一种吸尘器、尤其家用吸尘器，其具有上述类型的空气过滤器。

此外，本发明还规定了一种运行空气过滤器的方法，所述空气过滤器尤其是前述类型的空气过滤器，其中，使洁净空气室与集尘室相隔离的过滤器元件在过滤运行中被待清洁的抽吸空气从所述集尘室的方向朝着所述洁净空气室的方向流过，其中，作用元件设计用于在洁净空气侧上作用于所述过滤器元件，在保持从所述集尘室向着所述洁净空气室流经所述过滤器元件的情况下，凭借受负压控制而释放的、对所述作用元件施加作用的空气流激活所述作用元件，以便对所述过滤器元件实施至少部分清洁的作用。此外还规定，基于沉积的抽吸物使得所述过滤器元件的清洁空气侧的负压升高，由此打开作用元件的支路空气口，从而在过滤运行时使支路空气流过所述作用元件，并且所述过滤元件从所述洁净空气室的方向朝着所述集尘室的方向被施加作用。

最后规定，所述作用元件由于空气的穿流而围绕旋转轴线旋转，其中，流过所述作用元件的空气的至少一部分从所述洁净空气室的方向朝着所述集尘室的方向对所述过滤器元件施加作用。

根据本发明的优点与相对于空气过滤器所述的优点类似。由此根据本发明的空气过滤器的技术特征类似于所规定的方法付诸应用。

附图说明

以下借助实施例详细阐述本发明。在附图中：

图1示出具有空气过滤器的吸尘器；

图2示出根据第一实施方案的空气过滤器；

图3示出根据第二实施方案的空气过滤器。

具体实施方式

图1示出根据本发明的吸尘器1、在此设计为家用地板吸尘器。吸尘器1具有吸嘴17、带有空气过滤器2的过滤室16和风扇19。在对地板面的清洁过程中，通过吸嘴17借助风扇19将抽吸物吸入过滤室16中，抽吸物在过滤室中借助空气过滤器2被过滤，从而仅使经过滤的清洁空气到达风扇19并且排放到周围环境中。空气过滤器2在此在以下被设计为可反向冲洗的空气过滤器2。

图2设计可反向冲洗的空气过滤器2的第一实施方案。示出吸尘器1的过滤室16的部分区域，所述过滤室具有第一壳体子区域20和第二壳体子区域21，所述第一壳体子区域和第二壳体子区域在连接区域22中相互连接。在过滤室16中布置有可反向冲洗的空气过滤器2，所述空气过滤器具有过滤器元件5和作用元件6。无论是过滤器元件5还是作用元件6都大体上锥形地构成，其中，作用元件6在过滤器元件5的内部同心地布置。作用元件6在此借助两个轴承25绕旋转轴线8可旋转地支承。

过滤器元件5沿其周向具有过滤材料14、在此是过滤纤维网。此外，过滤器元件5在其相互对置的端面26上，在一侧具有过滤器底板24而且另一侧具有抽吸空气排出口15，被过滤器元件5过滤后的空气能够通过所述抽吸空气排出口重新朝风扇19的方向离开过滤器元件5。

布置在过滤器元件5中的作用元件6具有周向面11以及两个端面10。在周向面11上布置多个冲洗空气排出口9，冲洗空气在清洁运行过程中沿与过滤器元件5的过滤运行相反的方向穿流过所述冲洗空气排出口。冲洗空气排出口9在此相对于旋转轴线8如此布置，从而使冲洗空气排出口9的面法线具有相对于径向不为0°的角度。由此能够通过空气的穿流驱使作为旋转式空气喷嘴的作用元件6发生旋转。

作用元件6的面向第一壳体子区域20的方向的端面10除了抽吸空气排出口15之外还具有支路空气口7。为所述支路空气口7配置了封闭元件12，所述封闭元件被弹簧13的力加载。支路空气口7与吸尘器1的周围环境空气在流体技术上相连。根据该实施方案，作用元件6和支路空气口7配属第二壳体子区域21，而通过空气通道与支路空气口7相连的封闭元件12则布置在第一壳体子区域20中。

图3示出了根据第二实施方案的可反向冲洗的空气过滤器2。在此，无论具有支路空气口7的作用元件6还是封闭元件12都布置在第二壳体子区域21的内部。根据该实施方案，过滤器元件5也具有两个端面26，其中，面向第一壳体子区域20的一个端面或者说第一端面26具有朝向吸尘器1的风扇19的抽吸空气排出口15，并且其中，第二端面26配属于支路空气口7。此外在图3中还示出第二壳体子区域21内部的抽吸通道18的结构，所述抽吸通道能够通过回止活门23相对于集尘室4在流体技术上隔离。回止活门23同样可以通过弹簧被加载，并且在过滤运行过程中通过由风扇19形成的负压打开。

本发明这样工作，吸尘器1在对地板面的清洁过程中利用吸嘴17在待清洁的面上导引。在此，抽吸物借助风扇19吸入过滤室16中，在所述过滤室中布置有可反向冲洗的空气过滤器2。被吸入的抽吸物通过抽吸通道18经打开的回止活门23进入集尘室4。在集尘室处，抽吸物沉积在过滤器元件5面向集尘室4的侧面上，而经过滤的洁净空气穿过洁净空气室3通过抽吸空气排出口15流向风扇19。在此，洁净空气在过滤器元件5的洁净空气侧从过滤材料14与作用元件6之间穿流，而不进入作用元件6中。

在过滤运行过程中，不断增加的抽吸物沉积在过滤器元件5面向集尘室4的侧面上，由此在清洁空气室3内部由风扇19形成的负压进一步升高。该负压作用在封闭支路空气口7的封闭元件12上，从而使封闭元件自确定的负压极限值开始克服弹簧13的复位力从关闭位置移动至打开位置。由此，支路空气通过支路空气口7到达作用元件6。支路空气基于负压流入作用元件6中，并且通过冲洗空气排出口9朝过滤器元件5的过滤材料14的方向流动。在此，支路空气作用导致作用元件6发生旋转。过滤器元件5在面向清洁空气室3的侧面上被支路空气加载，其中，至少一部分支路空气自洁净空气室3的方向朝集尘室4的方向穿流过过滤材料14和/或一部分支路空气接触过滤材料14的面向洁净空气室3的侧面，并且在此驱使过滤材料振动。此外，支路空气通过过滤器元件5的抽吸空气排出口15流向风扇19。

从作用元件6排出的支路空气具有较高的空气速度。由此使得沉积在过滤器元件5的抽吸物侧上的抽吸物剥落并且在集尘室4内部转移。抽吸物在此会重新碰撞在过滤材料14上，以至于对过滤材料14进行持续的清洁和覆着。然而由于支路空气的速度高于抽吸空气朝向风扇19的速度，因此清洁效果占优势。

一旦洁净空气室3内部的未打开支路空气口7所需的负压重新下降(也即存在较高的压力)，封闭元件12的弹簧13的复位力超过抽吸力，从而使支路空气口7重新关闭，并且支路空气随后从集尘室4的方向朝洁净空气室3的方向流动。由此可以重新导致抽吸物在过滤器元件5的过滤材料14上的沉积，所述沉积作用导致过滤器元件5的洁净空气侧上的负压增加，从而在超过负压极限值时重新打开支路空气口7。

附图标记清单

1 吸尘器

2 空气过滤器

3 洁净空气室

4 集尘室

5 过滤器元件

6 作用元件

7 支路空气口

8 旋转轴线

9 冲洗空气排出口

10 端面

11 周向面

12 封闭元件

13 弹簧

14 过滤材料

15 抽吸空气排出口

16 过滤室

17 吸嘴

18 抽吸通道

19 风扇

20 第一壳体子区域

21 第二壳体子区域

22 连接区域

23 回止活门

24 过滤器底板

25 轴承

26 端面

Claims (8)

1.一种空气过滤器(2)，所述空气过滤器(2)具有使洁净空气室(3)与集尘室(4)相隔离的过滤器元件(5)，在过滤运行时，待清洁的空气从所述集尘室(4)的方向朝着所述洁净空气室(3)的方向流过所述过滤器元件(5)，并且所述空气过滤器(2)具有设计用于在洁净空气侧上作用于所述过滤器元件(5)的作用元件(6)，其特征在于，在保持从所述集尘室(4)向着所述洁净空气室(3)流经所述过滤器元件(5)的情况下，凭借受负压控制而释放的、对所述作用元件(6)施加作用的空气流能够激活所述作用元件(6)，以便对所述过滤器元件(5)实施至少部分清洁的作用，其中，所述作用元件(6)具有支路空气口(7)，所述支路空气口(7)根据在所述过滤器元件(5)的洁净空气侧的基于沉积的抽吸物而升高的负压能够被打开，从而在过滤运行时使支路空气流过所述作用元件(6)，并且所述过滤器元件(5)从所述洁净空气室(3)的方向朝着所述集尘室(4)的方向被施加作用，其中，所述支路空气口(7)具有弹簧加载的封闭元件(12)，所述封闭元件(12)能够克服弹簧力从关闭位置移动到打开位置。

2.根据权利要求1所述的空气过滤器(2)，其特征在于，所述作用元件(6)是围绕旋转轴线(8)可旋转地支承的旋转式空气喷嘴，其具有至少一个预设了空气排出方向的冲洗空气排出口(9)，所述冲洗空气排出方向具有相对于径向不为0°的角度，从而能够通过加载空气而使旋转式空气喷嘴发生旋转。

3.根据权利要求1所述的空气过滤器(2)，其特征在于，所述作用元件(6)具有柱形或锥形的形状，其中，所述支路空气口(7)设计在端面(10)上，并且其中，周向面具有至少一个冲洗空气排出口(9)。

4.根据权利要求1所述的空气过滤器(2)，其特征在于，所述过滤器元件(5)设计为包围所述作用元件(6)的圆柱或锥体，其中，圆柱或锥体的周向面具有过滤材料(14)，其中，圆柱或锥体的端面(26)配设有所述作用元件(6)的支路空气口(7)，并且其中，端面(26)具有抽吸空气排出口(15)，以便排出在过滤运行时借助所述过滤器元件(5)清洁的空气。

5.一种吸尘器，具有根据权利要求1至4中任一项所述的空气过滤器(2)。

6.一种运行空气过滤器(2)的方法，所述空气过滤器(2)是根据权利要求1至4中任一项所述的空气过滤器(2)，其中，使洁净空气室(3)与集尘室(4)相隔离的过滤器元件(5)在过滤运行中被待清洁的抽吸空气从所述集尘室(4)的方向朝着所述洁净空气室(3)的方向流过，其特征在于，作用元件(6)设计用于在洁净空气侧上作用于所述过滤器元件(5)，在保持从所述集尘室(4)向着所述洁净空气室(3)流经所述过滤器元件(5)的情况下，凭借受负压控制而释放的、对所述作用元件(6)施加作用的空气流激活所述作用元件(6)，以便对所述过滤器元件(5)实施至少部分清洁的作用。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于沉积的抽吸物使得所述过滤器元件(5)的清洁空气侧的负压升高，由此打开作用元件(6)的支路空气口(7)，从而在过滤运行时使支路空气流过所述作用元件(6)，并且所述过滤器元件(5)从所述洁净空气室(3)的方向朝着所述集尘室(4)的方向被施加作用。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述作用元件(6)由于空气的穿流而围绕旋转轴线(8)旋转，其中，流过所述作用元件(6)的空气的至少一部分从所述洁净空气室(3)的方向朝着所述集尘室(4)的方向对所述过滤器元件(5)施加作用。

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