DE102006055099A1

DE102006055099A1 - Staubsammelvorrichtung und Staubsauger mit verbesserter Abscheidung von Großpartikeln

Info

Publication number: DE102006055099A1
Application number: DE200610055099
Authority: DE
Inventors: Hermann H Schuerer
Original assignee: Schuerer Hermann H Mag
Current assignee: Schuerer Hermann H Mag
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2008-05-29
Also published as: WO2008062001A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Staubsammelvorrichtung, umfassend ein Gehäuse mit einer Ansaugöffnung und einem Auslass, und wenigstens einer zwischen der Ansaugöffnung und dem Auslass angeordneten Zykloneinheit.

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Staubsammelvorrichtung sowie auf einen Staubsauger.
Zum Reinigen von Oberflächen sowie zur Aufnahme von Partikeln werden Staubsauger verwendet. Ein Staubsauger weist eine Saugquelle auf, die mit einem Auslass einer Staubsammelvorrichtung strömungstechnisch verbunden ist. Mit der Staubsammelvorrichtung ist eine Saugbürste verbunden. Bei herkömmlichen Staubsaugern weist die Staubsammelvorrichtung ein Gehäuse auf, in dem ein Filterbeutel angeordnet ist. Die Anordnung des Filterbeutels ist so gewählt, dass die angesaugte Luft durch den Filterbeutel hindurch strömt. In dem Filterbeutel werden Partikel aus dem angesaugten Luftstrom herausgefiltert. Gegebenenfalls können in Strömungsrichtung der Luft betrachtet dem Filterbeutel weitere Filter nachgeschaltet werden, mittels derer auch Feinstaub aus der Luft herausgefiltert werden kann.
Darüber hinaus sind sogenannte Zyklon-Staubsauger bekannt. Ein solcher Staubsauger weist eine Staubsammelvorrichtung auf, die eine Ansaugöffnung aufweist. Mit der Ansaugöffnung ist eine Saugbürste verbunden. Die Ansaugöffnung ist so ausgebildet, dass die Luft im Wesentlichen tangential in die Staubsammelvorrichtung eintritt. Sie weist einen Zentrifugalabscheider mit einer zylindrischen oder kegelförmigen Kammer auf. Luft wird über einen Auslass in die Staubsammelvorrichtung angesaugt. Diese Luft wird durch die tangentiale ausgebildete Ansaugöffnung und die Form der Staubsammelvorrichtung in eine Rotationsbewegung versetzt. Auf die sich in der Strömung befindenden Partikel wirken Zentrifugalkräfte, die eine Bewegung der Partikel radial nach außen zur Folge haben. Die Partikel werden zur äußeren Wand des Abscheideraums geschleudert.
Dadurch bedingt, dass eine Abscheidung der Partikel aus der Luft auf dem Prinzip der Fliehkraft basiert, ist die Abtrennung von relativ leichten Partikeln nicht unproblematisch, da gegebenenfalls die Fliehkräfte nicht ausreichend hoch sind. Um diese zu erhöhen müsste die Strömungsgeschwindigkeit und somit die Saugleistung der Saugquelle entsprechend vergrößert werden. Dies geht jedoch mit einem nicht unerheblichen Energieverbrauch einher. Eine Ausgestaltung eines Staubsaugers mit einem Zyklonabscheider ist beispielsweise durch die WO 01/028400 bekannt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde, eine Staubsammelvorrichtung anzugeben, mittels derer eine verbesserte Abscheidung von Partikeln aus dem Luftstrom erreicht werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Staubsammelvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Staubsammelvorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Staubsammelvorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Ansaugöffnung und einem Auslass. Durch die Ansaugöffnung wird ein mit Partikeln, insbesondere Schmutzpartikeln beladener Luftstrom in das Gehäuse angesaugt. Durch den Auslass verlässt der Luftstrom zumindest mit verringerter Partikeldichte das Gehäuse. Zwischen der Ansaugöffnung und dem Auslass ist wenigstens eine Zykloneinheit angeordnet, in der Partikel abgeschieden werden.
Die erfindungsgemäße Staubsammelvorrichtung weist eine innere Kammer auf, welche mit der Ansaugöffnung und der wenigstens einen Zykloneinheit verbunden ist. Des Weiteren ist eine äußere Kammer vorgesehen, welche mit der inneren Kammer strömungstechnisch verbunden ist. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Staubsammelvorrichtung wird eine verbesserte Abscheidung von Partikeln aus dem angesaugten Luftstrom erreicht. Partikel, die in die innere Kammer gelangen, werden aufgrund von auftretenden Kräften aus der inneren Kammer in die äußere Kammer geleitet, in der sie dann dort gesammelt werden.
Der bereits von Grobpartikeln gereinigte Luftstrom gelangt dann in die wenigstens eine Zykloneinheit.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung einer Staubsammelvorrichtung, bei der die innere und die äußere Kammern im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird auch eine vereinfachte Herstellung der Staubsammelvorrichtung erreicht. Darüber hinaus wird durch diese Ausgestaltung eine verbesserte Luftströmungsführung erzielt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Staubsammelvorrichtung wird vorgeschlagen, dass wenigstens die äußere Kammer durch einen mit dem Gehäuse lösbar verbundenen Deckel begrenzt wird. Durch diese Maßnahme wird eine vereinfachte Entleerung der äußeren Kammer erreicht. Der Deckel ist vorzugsweise gelenkig mit dem Gehäuse verbunden, so dass durch Verschwenken des Deckels der Zugang zur wenigstens der äußeren Kammer erreicht wird. Die am Boden der äußerem Kammer angesammelten Schmutzpartikel können entsorgt werden.
Die innere Kammer ist durch eine Wand begrenzt, welche im oberen Bereich wenigstens eine Öffnung aufweist. Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausgestaltung, bei der die Stirnseite der Wand bis zum Deckel reicht, so dass die innere Kammer durch die Wand und den Deckel begrenzt wird. Gegebenenfalls kann im Deckel und/oder an der Stirnfläche der Wand wenigstens eine entsprechende Dichtung vorgesehen sein, so dass eine im Wesentlichen luftdichte Verbindung zwischen dem Deckel und der Stirnfläche der Wand erreicht wird. Durch die im oberen Bereich ausgebildete Öffnung werden die Schmutzpartikel aus der inneren Kammer in die äußere Kammer abgeschieden, wodurch eine effektive Reinigung der Luft erreicht wird.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Staubsammelvorrichtung wird vorgeschlagen, dass die innere Kammer und die äußere Kammer eine Baueinheit bilden. Insbesondere bilden diese eine Baueinheit, die mit einer weiteren Baueinheit, die die wenigstens eine Zykloneinheit umfasst, lösbar verbunden ist. Hierdurch wird die Entsorgung der Schmutzpartikel aus der äußeren Kammer noch weiter vereinfacht.
Um den Reinigungseffekt der einströmenden Luft noch weiter zu verbessern, wird gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die innere Kammer wenigstens ein Filterelement aufweist. Bei diesem Filterelement handelt es sich vorzugsweise um ein solches, welches lösbar in der inneren Kammer angeordnet ist. Das Filterelement kann auch ein Filterelement sein, welches unlösbar in der inneren Kammer angeordnet wird. Das Element kann netz- oder gitterartig ausgestaltet sein, so dass leichte, insbesondere längliche Partikel wie z. B. Haare, Flusen oder dergleichen am Filterelement zurückgehalten werden.
Die Staubsammelvorrichtung weist vorzugsweise einen Kanal auf, welcher die Ansaugöffnung mit der inneren Kammer verbindet. Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausgestaltung, bei der die Luft im Wesentlichen tangential in die innere Kammer eingeleitet wird. Es besteht auch die Möglichkeit, in der inneren Kammer entsprechende Strömungselemente vorzusehen, durch die eine tangentiale Strömung in die Kammer erreicht wird.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse zweiteilig ausgebildet ist.
Nach einem noch weiteren erfinderischen Gedanken wird ein Staubsauger umfassend eine Saugquelle, eine Staubsammelvorrichtung, die einen Auslass aufweist, der mit der Saugquelle strömungstechnisch verbunden ist, eine Saugbürste, welche mit einer Ansaugöffnung der Staubsammelvorrichtung strömungstechnisch verbunden ist, vorgeschlagen, wobei die Staubsammelvorrichtung ein Gehäuse mit einer Ansaugöffnung und einem Auslass aufweist. Zwischen der Ansaugöffnung und dem Auslass ist wenigstens eine Zykloneinheit angeordnet. Die Staubsammelvorrichtung weist eine innere Kammer auf, die mit der Ansaugöffnung und der wenigstens einen Zykloneinheit verbunden ist. Die Staubsammelvorrichtung weist des Weiteren eine äußere Kammer auf, die mit der inneren Kammer strömungstechnisch verbunden ist.
Besonders bevorzugt ist ein Staubsauger, bei dem die Staubsammelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9 ausgebildet ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand des in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, ohne dass der Gegenstand der Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt wird.
1 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht von Vorn eine Staubsammelvorrichtung,
2 die Staubsammelvorrichtung nach 1 in einer Seitenansicht,
3 eine perspektivische Ansicht und im Schnitt die Staubsammelvorrichtung nach 1 und
4 eine Schnittansicht der Staubsammelvorrichtung mit schematisch eingezeichneten Strömungswegen.
In den 1 und 2 ist schematisch eine Staubsammelvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Die Staubsammelvorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, welches im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist. Das Gehäuse 1 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeformt. Es weist ein oberes Teil 2 und ein unteres Teil 3 auf. Das obere Teil 2 und das untere Teil 3 sind vorzugsweise lösbar miteinander verbunden. Die Verbindung zwischen dem oberen Teil 2 und dem unteren Teil 3 ist so ausgebildet, dass diese luftdicht ist. Zwischen dem oberen Teil 2 und dem unteren Teil 3 kann wenigstens eine Dichtung vorgesehen sein.
Das obere Teil 2 weist einen Deckel 4 auf. Der Deckel 4 ist über eine Gelenkverbindung 5 mit dem oberen Teil 2 verbunden. Der Deckel 4 ist lösbar mit dem oberen Teil 2 verbunden. Die Verbindung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel derart gewählt, dass der Deckel 4 eine Nase 6 aufweist, die mit einem am Oberteil ausgebildeten Haken 7 zusammenwirkt, wie dies insbesondere aus der 4 ersichtlich ist. Der Haken 7 ist verschwenkbar ausgebildet, so dass dieser die Nase 6 freigeben kann, wodurch der Deckel 4 um die Gelenkverbindung 5 herum verschwenkt werden kann.
Auch das Unterteil 3 weist einen Deckel 8 auf, der über ein Gelenk 9 mit dem Unterteil verbunden ist. Zur Sicherung des Deckels 8 weist dieser eine Nase 6 auf, die mit einem Haken 7 zusammenwirkt. Der Haken 7 ist verschwenkbar am Unterteil 3 angeordnet, wie dies aus der 4 ersichtlich ist.
Das Oberteil 2 weist eine Ansaugöffnung 10 auf. Die Ansaugöffnung 10 kann beispielsweise mit einer nicht dargestellten Saugbürste mittels eines Schlauches verbunden sein. Die Ansaugöffnung 10 ist so ausgebildet, dass ein angesaugter Luftstrom im Wesentlichen tangential in die Staubsammelvorrichtung einströmt. Die aus der Staubsammelvorrichtung ausströmende Luft verlässt die Staubsammelvorrichtung über einen Auslass 11.
Die weiteren Bauteile und die Funktionsweise der Staubsammelvorrichtung wird anhand der in den 3 und 4 dargestellten Staubsammelvorrichtung erläutert.
Die Staubsammelvorrichtung weist im Oberteil eine innere Kammer 12 und eine äußere Kammer 13 auf. Die innere Kamme 12 ist mit der Ansaugöffnung 10 über einen Kanal 14 verbunden, der sich quer durch die äußere Kammer 13 hindurch erstreckt. Die angesaugte Luft strömt im Wesentlichen tangential in die innere Kammer 12 ein. Die Kammer 12 ist begrenzt durch eine im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildete Wand 15. Die Wand 15 erstreckt sich bis zum Deckel 4, so dass auch die innere Kammer 12 durch den Deckel 4 abgeschlossen ist, wie dies insbesondere aus der 4 ersichtlich ist. Innerhalb der Wand 15 ist eine Öffnung 16 vorgesehen. Innerhalb der inneren Kammer 12 ist ein Filterelement 17 ausgebildet. Das Filterelement 17 weist einen Grundkörper 18 auf, der sich von einem Boden 19 in Richtung des Deckels erstreckt. Der Grundkörper ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. An den Grundkörper 18 schließt sich ein im Wesentlichen kegelförmig ausgebildetes Filterteil 20 an, welches eine gitterartige bzw. netzartige Struktur aufweist. Das Filterteil 20 ist im Wesentlichen kegelförmig ausgeformt.
Das Filterelement 17 weist einen Durchgang 21 auf, so dass Luft in einen Zwischenbereich 22 strömen kann. Der Zwischenbereich 22 ist mit einer Zyklonein heit 23 strömungstechnisch verbunden. Die Zykloneinheit 23 weist mehrere Hohlkegel 24 auf. Die Hohlkegel 24 verjüngen sich von dem Zwischenbereich 22 in Richtung des Deckels 8. Sie weisen an ihren Enden Austrittsöffnungen auf.
In die Hohlkegel 24 ragen jeweils im Wesentlichen rohrförmig ausgebildete Stutzen 25 hinein, die mit einem Sammelraum 26 verbunden sind. Der Sammelraum 26 weist einen Auslass 11 auf.
Durch die Ansaugöffnung 10 strömt Luft, welche Partikel oder dergleichen enthält, in die innere Kammer 12 ein. Die Kammer 12 und der Kanal 14, der die Ansaugöffnung 10 mit der Kammer 12 verbindet, sind so ausgebildet, dass die Luft in der inneren Kammer 12 in Rotation versetzt wird. Ein Teil der Luft entweicht über die Öffnung 16 in die äußere Kammer 13. Durch den Zykloneffekt in der inneren Kammer 12 werden schwere Partikel abgeschieden. Hierbei treten die Partikel durch die Öffnung 16 in die äußere Kammer 13. Diese sammeln sich am Boden 19 der äußeren Kammer 13. Der Luftstrom, welcher leichtere Partikel enthält, strömt durch das Filterelement 17 in den Zwischenbereich 22. An dem Filterelement 17 werden beispielsweise flusenartige Partikel gefiltert. In dem Zwischenbereich 22 wird der Luftstrom auf die Hohlkegel 24 der Zykloneinheit 23 verteilt. In der Zykloneinheit 23 werden leichtere und leichte Partikel aus dem Luftstrom abgeschieden. Die abgeschiedenen Partikel sammeln sich an der Innenfläche des Deckels 8. Der gereinigte Luftstrom strömt über die Stutzen 25 in den Sammelraum 26. Durch den Auslass 11 verlässt der Luftstrom den Sammelraum 26.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Staubsammelvorrichtung wird eine effektive Reinigung und Abscheidung der im Luftstrom enthaltenen Partikel erreicht. Insbesondere wird auf zusätzliche Filter oder Filterelemente, die ausgetauscht werden müssen, verzichtet.

1: Gehäuse
2: oberes Teil
3: unteres Teil
4: Deckel
5: Gelenkverbindung
6: Nase
7: Haken
8: Deckel
9: Gelenk
10: Ansaugöffnung
11: Auslass
12: innere Kammer
13: äußere Kammer
14: Kanal
15: Wand
16: Öffnung
17: Filterelement
18: Grundkörper
19: Boden
20: Filterteil
21: Durchgang
22: Zwischenbereich
23: Zykloneinheit
24: Hohlkegel
25: Stutzen
26: Sammelraum

Claims

Staubsammelvorrichtung umfassend ein Gehäuse (1) mit einer Ansaugöffnung (10) und einem Auslass (11), und wenigstens einer zwischen der Ansaugöffnung (10) und dem Auslass (11) angeordneten Zykloneinheit (23), gekennzeichnet durch eine innere Kammer (12), welche mit der Ansaugöffnung (10) und der wenigstens einen Zykloneinheit (23) verbunden ist, und durch eine äußere Kammer (13), welche mit der inneren Kammer (12) strömungstechnisch verbunden ist.
Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere und die äußere Kammern (12, 13) im wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die äußere Kammer (13) durch einen mit dem Gehäuse (1) lösbar verbundenem Deckel (4) begrenzt ist.
Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kammer (12) durch eine Wand (15) begrenzt ist, welche im oberen Bereich wenigstens eine Öffnung (16) aufweist.
Staubsammelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kammer (12) und die äußere Kammer (13) eine Baueinheit bilden.
Staubsammelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kammer (12) wenigstens ein Filterelement (17) aufweist.
Staubsammelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (17) lösbar in der inneren Kammer (12) angeordnet ist.
Staubsammelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kanal (14) vorgesehen ist, welcher die Ansauföffnung (10) mit der inneren Kammer (12) verbindet, wobei Luft im Wesentlichen tangential in die innere Kammer (12) eingeleitet wird.
Staubsammelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) zweiteilig ausgebildet ist.
Staubsauger umfassend eine Saugquelle, eine Staubsammelvorrichtung, die einen Auslass aufweist, der mit der Saugquelle strömungstechnisch verbunden ist, eine Saugbürste, welche mit einer Ansaugöffnung der Staubsammelvorrichtung strömungstechnisch verbunden ist, wobei die Staubsammelvorrichtung ein Gehäuse (1) mit einer Ansaugöffnung (10) und einem Auslass (11), und wenigstens einer zwischen der Ansaugöffnung (10) und dem Auslass (11) angeordneten Zykloneinheit (23), aufweist, wobei eine innere Kammer (12), die mit der Ansaugöffnung (10) und der wenigstens einen Zykloneinheit (23) verbunden ist, und eine äußere Kammer (13), die mit der inneren Kammer (12) strömungstechnisch verbunden ist, vorgesehen sind.
Staubsauger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubsammelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9 ausgebildet ist.