CN1791351A - 具有一个通过压缩空气起作用的用于陶瓷过滤器的清洁机构的吸尘器 - Google Patents

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CN1791351A CNA2004800133440A CN200480013344A CN1791351A CN 1791351 A CN1791351 A CN 1791351A CN A2004800133440 A CNA2004800133440 A CN A2004800133440A CN 200480013344 A CN200480013344 A CN 200480013344A CN 1791351 A CN1791351 A CN 1791351A
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M·克拉默
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Abstract

本发明尤其涉及一种吸尘装置，其用于分离空气中的微粒，尤其用于在一个吸尘器中过滤灰尘，该装置具有一个带一个马达/鼓风机机组的外壳用于通过一个进入孔吸入载有微粒的空气并且用于通过陶瓷过滤器输送空气，在其入流侧的表面上有利地滞留微粒，并且用于使清洁后的空气从排出孔中在排流侧吹出，该排出孔通过一个通流通道与陶瓷过滤器的排流侧的表面连接。为了在长的时间间隔上保持本装置的功能二建议，所述装置具有一个清洁机构用于尤其机械地去除滞留在陶瓷过滤器上的微粒。由此尽管经过长的使用时间间隔或者存在大量待分离的灰尘本装置也可以高效地分离空气中的微粒。在吸尘时改进吸尘效果，因为在一个长的时间间隔上保持吸嘴上的抽吸功率。

Description

具有一个通过压缩空气起作用的用 于陶瓷过滤器的清洁机构的吸尘器
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于从空气中分离微粒的装置，尤其用于在一个吸尘器中过滤灰尘。
由W0 01/41619 A1已知一种具有一个外壳和一个鼓风机的吸尘器，它具有一个灰尘分离器和一个灰尘收集单元。通过一个吸管使空气从灰尘吸嘴导引到灰尘分离器的一个进入室里面。导引到进入室里面的空气可以通过一个排出室从进入室中泄漏去，该排出室具有许多小孔。所述排出室具有一个垂直设置的圆柱形过滤器，它同心地设置在排出室内部。该圆柱形过滤器由陶瓷材料制成。但是在这种陶瓷过滤器中存在缺陷，所述陶瓷过滤器的通流表面随着运行时间的增加被从空气流中分离的灰尘微粒堵塞。由于堵塞的过滤面在过滤器上产生一个这样大的压力降，使得吸尘器的功能明显下降或者甚至完全丧失功能。
本发明的目的是改进一种上述形式的装置，使得在一个长时间间隔上保持该装置的功能。
这个目的按照本发明由此得以实现，所述装置具有一个清洁机构用于去除滞留在陶瓷过滤器上的微粒。通过最好机械地去除滞留在陶瓷过滤器上的微粒再露出陶瓷过滤器内部的通流孔或通流通道，由此使由一个马达/鼓风机机组产生的吸气流以尽可能微小的压力降通流陶瓷过滤器。因此尽管长时间地使用或者存在大量要被分离的灰尘本装置也能够以高效率使微粒从空气中分离出去。对于吸尘器改进吸尘效果，因为在一个长的时间间隔上保持吸嘴上的抽吸功率。
所述清洁机构尤其用于去除滞留在陶瓷过滤器入流侧的表面上的微粒，但是也适用于去除贯通多孔的陶瓷过滤器内部通流通道的微粒。但是绝大多数的微粒滞留在陶瓷过滤器的入流侧的表面上并且只有少部分微粒进入陶瓷过滤器的内部结构。因此当去除滞留在入流侧的表面上的微粒时达到最大的清洁效果，因为在那里存在最多的微粒。从陶瓷过滤器的入流侧的表面上去除微粒也可以比从陶瓷过滤器的内部结构中去除微粒通过更简单的工具实现。
所述清洁机构最好具有一个压缩空气发生器用于吹除陶瓷过滤器入流侧的表面上的微粒。通过使用一个压缩空气发生器可以通过简单的方法吹除陶瓷过滤器表面上的微粒。通过压缩空气进行清洁尤其具有优点，为了清洁陶瓷过滤器无需化学的或热学的介质。当用于过滤灰尘的装置位于一个吸尘器里面时，尤其可以使用已经在吸尘器中存在的马达/鼓风机机组作为压缩空气发生器用于吹除陶瓷过滤器上的微粒。由此尤其对于吸尘器提供一个可以成本经济地加工的清洁机构。
所述压缩空气发生器或在吸尘器中存在的马达/鼓风机机组最好通过其正压侧利用流体技术连接到陶瓷过滤器的排流侧的表面上。当压缩空气发生器通过其正压侧连接到陶瓷过滤器的排流侧的表面上时，产生一个空气流，它从排流侧的表面出发透穿陶瓷过滤器导引到陶瓷过滤器的入流侧的表面。通过在与使微粒淤积的流动方向相反的流动方向上反吹陶瓷过滤器可以使微粒从陶瓷过滤器的入流侧的表面上脱离。与通过从陶瓷过滤器的入流侧的表面吹除微粒的简单方法相比通流或反吹陶瓷过滤器的方法具有优点，不仅可以从陶瓷过滤器表面上吹除微粒，而且至少可以使部分已经进入到陶瓷过滤器结构里面的微粒再逆着其进入方向被吹出去。通过这种反吹陶瓷过滤器特别有效地清洁淤积微粒的陶瓷过滤器。
所述清洁机构可以具有一个第一阀门机构，它在陶瓷过滤器排流侧的表面上处于正压时封闭排出孔。如果对于一个通常的吸尘器使用已经存在的马达/鼓风机机组作为压缩空气发生器，则通过一个适合的阀门机构保证，所述马达/鼓风机机组与通常的吸尘器运行不同在陶瓷过滤器的排流侧的表面上没有负压而是产生一个正压。因此为了在吸尘器内部产生一个正压室没有在清洁运行中封闭的排出孔，它在吸尘器运行中用于吹出清洁的空气。当清洁机构运行时并且在陶瓷过滤器的排流侧的表面上要产生一个正压时，所述排出孔通过一个第一阀门机构封闭。该第一阀门机构可以以一个简单且经济的结构具有一个最好机械或电动控制的闸板，它设置在排出孔里面。
所述压缩空气发生器可以通过吸尘器的马达/鼓风机机组构成。在一个简单的结构方案中可以通过使马达/鼓风机机组的旋转方向反向在陶瓷过滤器的排流侧的表面上产生一个正压。对于一个吸尘器例如通过方便地使马达/鼓风机机组的旋转方向反向可以实现从吸尘运行转换到清洁运行。在此鼓风机部分的叶片尤其这样构成，使得它们以有效的方式根据旋转方向在面对陶瓷过滤器的侧面上可以产生一个正压或一个负压。作为鼓风机机组的驱动机构可以使用一个通常的马达，它可以在其两个旋转方向上运行。当使用只能在一个旋转方向上运行的马达时，则可以在马达与鼓风机机组之间设置一个减速器，通过它可以使鼓风机在其旋转方向上反向。
如果马达/鼓风机机组的旋转方向不可反向，则可以通过一个旁路管道提供在清洁运行中用于陶瓷过滤器排流侧的表面的正压。为此所述马达/鼓风机机组设置在通流通道里面并且在负压侧连接在陶瓷过滤器的排流侧的表面上并且通流通道附设一个旁路管道，它使马达/鼓风机机组的正压侧与陶瓷过滤器的排流侧的表面连接。该旁路管道将正压导引到陶瓷过滤器的排流侧的表面上，该正压在马达/鼓风机机组的一个端部上产生，该端部在吸尘运行中背离陶瓷过滤器的排流侧的表面。在打开旁路管道时所述马达/鼓风机机组位于清洁运行状态。在关闭旁路管道时所述马达/鼓风机机组位于吸尘运行状态。
因此为了使马达/鼓风机机组从吸尘运行转换到清洁运行在旁路管道中设有一个第三阀门机构用于在分离运行中封闭旁路管道。在关闭旁路管道时或在关闭第三阀门机构时所述马达/鼓风机机组位于吸尘运行状态，其中微粒沉积在陶瓷过滤器的入流侧的表面上。该第三阀门机构可以通过简单且成本经济的方式由翻板构成，它设置在旁路管道里面并且可以机械或电动地控制。
所述清洁机构可以具有一个第二阀门机构，它在陶瓷过滤器的排流侧的表面上处于正压时封闭马达/鼓风机机组与陶瓷过滤器之间的通流通道。如果使用旋转方向不可反向的马达/鼓风机机组并且具有一个旁路管道时，它使马达/鼓风机机组的正压侧与陶瓷过滤器的排流侧的表面连接，为了避免短路运行必需使陶瓷过滤器的排流侧的表面与马达/鼓风机机组的负压侧之间的通流通道封闭。用于封闭这个通流通道的第二阀门机构可以通过简单且成本经济的方式由翻板构成，它与第一和第三阀门机构类似地可以机械或电动地控制。
为了可以在陶瓷过滤器的排流侧的表面上产生一个足够的正压可以设有一个第四阀门机构用于在清洁运行中打开马达/鼓风机机组的负压侧与外界之间的一个通流孔。通过这个通流孔可以将足够量的新鲜空气输送到马达/鼓风机机组的负压端，而无需透穿陶瓷过滤器的空气输送。当新鲜空气在清洁运行中通过打开的通流孔可以到达马达/鼓风机机组的负压侧时，该马达/鼓风机机组可以以在抽吸时微小的压力降以有效的方式高效地运行。
所述压缩空气发生器在清洁运行中为了脉冲地通流陶瓷过滤器表面可以间断地运行。与一个连续地通流陶瓷过滤器的表面相比一种脉冲地通流具有优点，可以脉冲式地通过一个作用力对滞留在陶瓷过滤器表面上的微粒加载。通过脉冲式地作用于微粒不仅可以有效地吹除滞留在陶瓷过滤器外表面上的微粒，而且可以由此有效地从陶瓷过滤器中吹除进入到陶瓷过滤器内部结构中的微粒。
对于清洁机构可以附加地使本装置具有一个收集容器，它收集通过清洁机构从陶瓷过滤器中去除的微粒。通过清洁机构使滞留在陶瓷过滤器入流侧的表面上的微粒反吹到一个面对陶瓷过滤器入流侧的表面的室、尤其是一个吸尘器的一个灰尘室里面。为了收集从陶瓷过滤器上脱离的微粒并可以从装置中取出来可以这样设置该收集容器，使得从陶瓷过滤器入流侧的表面上脱离的微粒最好通过重力或存在的空气流降落或推入到收集容器里面。
也可以选择或附加地使所述装置可以具有一个设置在陶瓷过滤器与收集容器之间的输送机构用于将从陶瓷过滤器上脱离的微粒输送到收集容器里面。该输送机构保证使从陶瓷过滤器入流侧的表面上脱离的微粒到达收集容器里面。在使用一个输送机构时可以自由选择收集容器在装置内部或吸尘器内部的位置。因此所述收集容器不必再在利用重力时设置在陶瓷过滤器下部，使得从陶瓷过滤器表面上脱离的微粒可以仅仅由于重力落到收集容器里面。而所述输送机构可以这样构成，使得从陶瓷过滤器表面上脱离的微粒尤其与重力反向相反地输送到一个不位于陶瓷过滤器下部的位置上。所述输送机构可以例如通过一个通流空气的通道构成，它使从陶瓷过滤器表面上脱离的微粒通过该通道吹进收集容器里面。这些微粒在通道内部通过空气流的牵引力输送。在一个更简单的变型方案中所述输送机构例如也可以由简单的滑道构成，它在利用重力的情况下使微粒从陶瓷过滤器的表面输送到收集容器里面。
除了从空气中分离微粒的装置以外本发明还涉及一种从属的方法。该方法用于从空气中分离微粒，尤其用于在一个吸尘器中过滤灰尘，该方法的特征在于下列方法步骤。载有灰尘的空气通过一个进入孔吸入到一个外壳里面、尤其是一个吸尘器的外壳里面。所吸入的空气透穿一个设置在吸尘器里面的陶瓷过滤器输送。在此灰尘尤其滞留在陶瓷过滤器的入流侧的表面上。在空气通过陶瓷过滤器之后，清洁的空气从吸尘器外壳中的一个排出孔吹出。在灰尘滞留在陶瓷过滤器的入流侧的表面上并且使清洁的空气吹出以后，所述陶瓷过滤器通过吹除滞留在陶瓷过滤器入流侧的表面上的灰尘而被清洁。
通过在陶瓷过滤器的入流侧的表面上施加一个正压可以实现从陶瓷过滤器的入流侧的表面上吹除灰尘。
在一个优选的实施方式中本方法可以具有下列的附加步骤。通过一个第一阀门机构封闭所述排出孔。通过一个第二阀门机构封闭一个在马达/鼓风机机组与陶瓷过滤器之间的排出孔。通过一个第三阀门机构打开一个使马达/鼓风机机组的正压侧与陶瓷过滤器的排流侧的表面连接的旁路管道。通过一个第四阀门机构打开一个在马达/鼓风机机组的负压端与外界之间的通流孔。
在本方法的一个变型方案中可以通过一个作为抽气机的连接到陶瓷过滤器排流侧的表面上的马达/鼓风机机组的旋转方向反向产生正压。所述马达/鼓风机机组的旋转方向反向具有优点，可以在很大程度上放弃许多阀门机构。
下面借助于附图详细描述本发明。附图中：
图1示出一个按照本发明的装置的示意图，
图2示出一个按照本发明的装置的一个变型方案的示意图。
图1中的示意图示出一个吸尘器的一个外壳1。在外壳内部延伸一个中间壁2，它使外壳分成一个鼓风机室3和一个灰尘室4。该中间壁2具有一个开孔部分5，通过它使抽吸空气从灰尘室4吸入到鼓风机室3里面。该开孔部分5由一个陶瓷过滤器6覆盖。该陶瓷过滤器6具有一个贯通多孔的结构并且可以例如以公知的方法由泡沫陶瓷制成。所述陶瓷过滤器6可以可松开地固定在外壳1里面。在外壳1上可以构成一个取出孔7，通过它可以将可松开的陶瓷过滤器6从外壳1中取出来。在附图中所示的结构方式中所述陶瓷过滤器6由平面过滤器构成。但是也可以选择使陶瓷过滤器6由空腔过滤器(未示出)构成。如果陶瓷过滤器6空腔式地构成，则陶瓷的内壁可以构成灰尘室4的限界的壁。载有灰尘的空气可以通过进入孔8到达灰尘室4。在构成吸尘器的装置中所述进入孔8通过一个设置在灰尘室盖板中的连接件构成，在其上可以连接一个具有伸缩管和吸嘴的软管(未示出)。位于陶瓷过滤器6下部的灰尘室4的底面和侧壁部件构成一个用于微粒10的收集容器9。
在鼓风机室3内部设置一个马达/鼓风机机组11。该马达/鼓风机机组11具有一个电动的驱动马达12，其驱动轴13支承一个鼓风机轮14。该鼓风机轮14使鼓风机室3利用流体技术分成一个负压室15和一个正压室16。该负压室15利用流体技术连接到陶瓷过滤器6的排流侧的表面17上。由于在负压室15中通过马达/鼓风机机组11产生的负压使含有微粒或灰尘的空气通过进入孔8吸进灰尘室14。吸入空气流通过贯通多孔的陶瓷过滤器6吸进负压室15里面。由于陶瓷过滤器6的几微米的微小孔尺寸使微粒10滞留在灰尘室4，而不能通过陶瓷过滤器6。这些微粒10滞留在陶瓷过滤器6的入流侧的表面18上。没有微粒10的吸入空气流通过鼓风机轮14从负压室15进入到正压室16里面。无微粒的清洁空气通过一个排出孔19从正压室16向外从装置中吹出。由此通过马达/鼓风机机组11使一个通流通道20中的消除了微粒的空气从陶瓷过滤器6的排流侧的表面17为了吹出输送到进入孔19。
在图1中示出的实施方式中所述马达/鼓风机机组同时构成一个压缩空气发生器21，它通过其正压侧利用流体技术连接到陶瓷过滤器6的排流侧的表面17上。为了构成一个清洁机构22，对于通流通道20附设一个旁路管道23。该旁路管道23使马达/鼓风机机组11的正压侧与陶瓷过滤器6的排流侧的表面17连接。
一个第一阀门机构24附属于排出孔19，使得该排出孔19在陶瓷过滤器6的排流侧的表面处于正压时通过第一阀门机构24在清洁运行中封闭。通过第一阀门机构24封闭排出孔19可以防止来自正压室16的正压通过排出孔19向外泄漏。在正压室16中出现的正压通过旁路管道23导引到一个前端室25，该前端室利用流体技术连接到陶瓷过滤器6的排流侧的表面17上。一个第二阀门机构26防止马达/鼓风机机组11的短路运行，方法是通过第二阀门机构26在清洁运行中防止来自前端室25的正压回流到负压室15。一个第三阀门机构27位于旁路管道23里面。该第三阀门机构27用于在吸尘器的通常吸尘运行中封闭旁路管道23。在清洁运行中第三阀门机构27打开并使在正压室16中的正压导引到前端室25里面。一个第四阀门机构28设置在一个通流孔29里面，该通流孔使负压室15与外界连接。在吸尘器的正常吸尘运行中第四阀门机构28封闭。在清洁运行中打开第四阀门机构并使新鲜空气可以从外界吸入到负压室15里面。在吸尘器的通常吸尘运行中不仅第一阀门机构24而且第二阀门机构26都被打开并且第三阀门机构和第四阀门机构28都封闭。在清洁运行中第一阀门机构24和第二阀门机构26关闭而第三阀门机构27和第四阀门机构28打开。所有阀门机构都可以例如由电动控制的滑阀或闸板构成。
在清洁运行中一个位于前端室25中的空气正压可以仅仅通过陶瓷过滤器6的结构在灰尘室4的方向上泄漏。在向后从陶瓷过滤器的排流侧的表面17在入流侧的表面18的方向上通流陶瓷过滤器6时该陶瓷过滤器16从前端室25一侧在灰尘室4的方向上被通流。在此滞留在陶瓷过滤器6的入流侧的表面18上的微粒10被带出来并由于重力或吹风的牵引力落入收集容器9里面。在这样反吹陶瓷过滤器6时使微粒10也从陶瓷过滤器6中清洁出来，它们由于陶瓷过滤器的贯通多孔结构而进入到陶瓷过滤器6的内部。也可以选择使用阀门机构可以使一个正压在前端室25中产生，此时马达/鼓风机机组11的电动马达12的旋转方向在其旋转方向上反向。在电动马达12反向旋转时鼓风机轮14在相反反向运行并且在目前的负压室15里面建立一个正压。在目前的正压室16里面出现一个负压，其结果是，使新鲜空气可以从外界通过敞开的排出孔19进入。在这个变型方案中可以省去旁路管道23。同样无需阀门机构26，27和28。
在两个变型方案中所述压缩空气发生器21为了陶瓷过滤器6的排流侧的表面17脉冲地入流可以间断地运行。如图2所示，如果收集容器9与灰尘室4分开地设置，则可以在陶瓷过滤器6与收集容器9之间设置一个输送机构30，用于将从陶瓷过滤器6上脱离的微粒10输送到收集容器9里面。
在图2中示出的变型方案具有至少一个指向陶瓷过滤器6入流侧的表面18的喷嘴31。该喷嘴通过一个压缩空气管道32供给正压。该正压可以由一个空气压缩机33产生，该空气压缩机可以通过一个电动马达34驱动。该电动马达34可以连接在一个自身的能源35b上或者相同的电源35a上，如马达/鼓风机机组11的马达12所述。所述能源35b也可以是一个非电网的能源，例如一个电池或一个蓄电池。

Claims (18)

1.一种装置，其用于分离空气中的微粒(10)，尤其用于在一个吸尘器中过滤灰尘，该装置具有一个带一个马达/鼓风机机组(11)的外壳(1)用于通过一个进入孔(8)吸入载有微粒的空气并且用于通过一个陶瓷过滤器(6)输送空气，在其入流侧的表面(18)上有利地滞留微粒(10)，并且用于使清洁后的空气从排出孔(19)中在排流侧吹出，该排出孔通过一个通流通道(20)与陶瓷过滤器(6)的排流侧的表面(17)连接，其特征在于，所述装置具有一个清洁机构(22)用于尤其机械地去除滞留在陶瓷过滤器(6)上的微粒。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述清洁机构(22)为了去除滞留在陶瓷过滤器(6)入流侧的表面(18)上的微粒(10)而构成。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述清洁机构(22)具有一个压缩空气发生器(21)用于从陶瓷过滤器(6)的入流侧的表面(18)上吹除微粒(10)。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述压缩空气发生器(21)通过其正压侧利用流体技术连接到陶瓷过滤器(6)的排流侧的表面(17)上。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述清洁机构(22)具有一个第一阀门机构(24)，它在陶瓷过滤器的排流侧的表面(17)处于正压时封闭排出孔(19)。
6.如权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述压缩空气发生器(21)通过吸尘器的马达/鼓风机机组(11)构成。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述马达/鼓风机机组(11)的旋转方向可以反向。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述马达/鼓风机机组(11)设置在通流通道(20)里面并且在负压侧连接到陶瓷过滤器(6)的排流侧的表面(17)上，为通流通道(20)附设一个旁路管道(23)，它使马达/鼓风机机组(11)的正压侧与陶瓷过滤器(6)的排流侧的表面(17)连接。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述清洁机构(22)具有一个第二阀门机构(26)，它在陶瓷过滤器(6)的排流侧的表面(17)处于正压时封闭马达/鼓风机机组(11)与陶瓷过滤器(6)之间的通流通道(20)。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述清洁机构(22)具有一个第三阀门机构(27)用于在本装置的分离运行中封闭旁路管道(23)。
11.如权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述清洁机构(22)具有一个第四阀门机构(28)用于在清洁运行中打开一个在马达/鼓风机机组(11)的负压侧与外界之间的通流孔(29)。
12.如权利要求3至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述压缩空气发生器(21)为了陶瓷过滤器(6)的表面(17)脉冲地入流可以间断地运行。
13.如权利要求1至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有一个收集容器(9)用于收集通过清洁机构(22)被陶瓷过滤器(6)去除的微粒(10)。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置具有一个设置在陶瓷过滤器(6)与收集容器(9)之间的输送机构(30)用于将从陶瓷过滤器(6)上脱离的微粒(10)输送到收集容器(9)里面。
15.一种用于分离空气中的微粒的方法，尤其用于在一个吸尘器中过滤灰尘的方法，其特征在于下列步骤：
-通过一个在吸尘器外壳中的进入孔吸入载有灰尘的空气，
-输送空气使其通过一个设置在吸尘器中的陶瓷过滤器，
-使灰尘滞留在陶瓷过滤器的一个入流侧的表面上，
-使清洁后的空气从吸尘器外壳中的一个排出孔吹出，
-通过吹除滞留在陶瓷过滤器的入流侧的表面上的灰尘清洁陶瓷过滤器。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，通过将一个正压施加到陶瓷过滤器的排流侧的表面上实现从陶瓷过滤器的入流侧的表面上吹除灰尘。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于下列的附加步骤：
-通过一个第一阀门机构关闭排出孔，
-通过一个第二阀门机构关闭一个马达/鼓风机机组与陶瓷过滤器之间的通流通道，
-通过一个第三阀门机构打开旁路管道，该旁路管道使马达/鼓风机机组的正压侧与陶瓷过滤器的排流侧的表面连接，
-通过一个第四阀门机构打开一个在马达/鼓风机机组的负压端与外界之间的通流孔。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，通过一个作为抽气机连接到陶瓷过滤器排流侧的表面上的马达/鼓风机机组的旋转方向反向产生所述正压。
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