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Die Erfindung betrifft zuvorderst einen in der Fachterminologie auch als Zyklon bezeichneten Fliehkraftabscheider sowie im Weiteren ein Gerät, insbesondere einen Staubsauger, mit einem solchen Fliehkraftabscheider.
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Eine Verwendung eines Fliehkraftabscheiders in einem Staubsauger ist an sich bekannt. Exemplarisch wird insoweit auf die
WO 2012/038712 A verwiesen. Ein solcher oder ähnlicher Fliehkraftabscheider umfasst ein Filterelement (Nachfilter), das strömungsmäßig dem sich innerhalb des Fliehkraftabscheiders beim Betrieb ergebenden Luftwirbel nachgeschaltet ist und in Bezug auf die mit dem Luftwirbel einhergehende Staubabscheidung als Nachfilter fungiert. Das Nachfilter speichert dabei die den Fliehkraftabscheider passierende Staubfraktion, also die Emission des Fliehkraftabscheiders. Sowohl der Fliehkraftabscheider als auch das Nachfilter befinden sich in Strömungsrichtung vor einem Gebläse (Staubsaugergebläse), das im Betrieb des Staubsaugers den für den Saugvorgang erforderlichen Unterdruck erzeugt.
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Im Verlauf der Nutzung des Staubsaugers muss das Nachfilter bisher in regelmäßigen und relativ kurzen Abständen vom Staub befreit werden, insbesondere um die Saugleistung des Staubsaugers weitgehend konstant zu halten. Um die Belastung des Nachfilters zu minimieren, sind Ausführungsformen eines Fliehkraftabscheiders vorgeschlagen worden, die als Teil eines Strömungswegs in ihrem Inneren einen oder mehrere weitere Fliehkraftabscheider (Zyklone) umfassen und entsprechend als Multi- oder Polyzyklone bezeichnet werden. Mit derartigen Multi- oder Polyzyklonen lässt sich gegenwärtig eine Trenn- und Abscheidegüte in der Größenordnung von 0,5 µm erzielen. So abgetrennte Staubpartikel gelangen nicht bis zum Nachfilter und sinken vorher auf den Boden des Multi- oder Polyzyklons, so dass das Nachfilter entsprechend weniger belastet wird, womit eine Erhöhung der Standzeit des Nachfilters einhergeht. Dennoch ist eine regelmäßige Reinigung des Nachfilters nach wie vor unerlässlich und bei den sich mitunter ergebenden kurzen, notwendigen Reinigungsintervallen ist dies für den Benutzer lästig und zeitaufwendig.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Lösung anzugeben, wie sich die Standzeit des Nachfilters in einem Fliehkraftabscheider nochmals deutlich verlängern lässt.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch einen Fliehkraftabscheider mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei ist oder sind bei einem insbesondere zur Verwendung in einem Staubsauger/Haushaltsstaubsauger bestimmten Fliehkraftabscheider, der ein in seinem Inneren, vorzugsweise mittig, angeordnetes Nachfilter umfasst, ein Mittel zur Luftführung oder Mittel zur Luftführung innerhalb des Fliehkraftabscheiders vorgesehen, das bzw. die eine tangentiale Anströmung des Nachfilters bewirkt bzw. bewirken. Die tangentiale Anströmung erfolgt über einen spitzen Winkel, der kleiner als 45 Grad, vorzugsweise unter 10 Grad liegt. Von besonderem Vorteil ist eine tangentiale Anströmung, die mit einem Winkel von 0 Grad, also parallel zum Filtermedium des Nachfilters erfolgt, da hierbei die Reinigung des Filters besonders gründlich ist.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Fliehkraftabscheiders besteht darin, dass durch die tangentiale Anströmung des Nachfilters durch die sich im Fliehkraftabscheider bei dessen Betrieb einstellende Luftströmung das Nachfilter laufend gereinigt wird, so dass Staub, der sich an die Oberfläche des Nachfilters angelegt hat, gelöst wird und damit im Ergebnis das Nachfilter einerseits für den Saugluftstrom durchlässig bleibt, so dass dieser nicht zusammenbricht, und andererseits die Filterwirkung des Nachfilters länger erhalten bleibt. Es wird also eine Reinigung des Nachfilters im Betrieb und damit gewissermaßen eine automatische Regenerierung des Nachfilters erreicht. Wenn die tangentiale Anströmung stirnseitig, also an einer Stirnseite des Nachfilters, erfolgt ist die Reinigung des Filters auf einfache Art und Weise über die Länge des gesamten Nachfilters möglich.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
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Bei einer besonderen Ausführungsform des Fliehkraftabscheiders fungiert als Mittel zur Luftführung innerhalb des Fliehkraftabscheiders, welches die oben beschriebene tangentiale Anströmung des Nachfilters bereitstellt zumindest ein von dem Fliehkraftabscheider umfasster Einzelzyklon.
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Alternativ kommt auch in Betracht, dass der Fliehkraftabscheider als Mittel zur Luftführung innerhalb des Fliehkraftabscheiders, eine Mehrzahl von Einzelzyklonen umfasst, welche die oben beschriebene tangentiale Anströmung des vorzugsweise mittig angeordneten Nachfilters bewirken. Die Einzelzyklone sind vorzugsweise entlang einer Umfangslinie des Fliehkraftabscheiders vorzugsweise regelmäßig verteilt sind. Die Umfangslinie, entlang derer die Einzelzyklone regelmäßig verteilt sind, ist dabei eine vollständig im Inneren des Fliehkraftabscheiders verlaufende und zu einer Außenumfangslinie konzentrische Umfangslinie.
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Die beiden Ausführungsformen, bei denen der Fliehkraftabscheider entweder einen Einzelzyklon oder mehrere Einzelzyklone umfasst, zeichnen sich dadurch aus, dass mit dem oder jedem Einzelzyklon im Luftweg innerhalb des Fliehkraftabscheiders eine höhere Abscheidegüte von vor dem Nachfilter abgeschiedenem Staub erreicht wird, so dass das Nachfilter weniger stark mit noch vom Luftstrom mitgeführten Staubpartikeln belastet wird. Aufgrund der so bereits reduzierten Staubmenge resultiert im Zusammenspiel mit der durch die tangentiale Anströmung bewirkten Reinigung eine nochmals deutliche Erhöhung der Standzeit des Nachfilters.
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Bei einer Ausführungsform des Fliehkraftabscheiders mit zumindest einem Einzelzyklon ist ein Auslass eines Tauchrohrs des oder jedes Einzelzyklons derart vor eine Stirnseite des Nachfilters angeordnet, dass bei einer aus dem Tauchrohr austretenden Abluft des Einzelzyklons eine tangentiale Anströmung des Nachfilters resultiert. Der Auslass des Tauchrohrs fungiert damit quasi als Düse für die Abluft des oder jedes jeweiligen Einzelzyklons und das Tauchrohr ist zur genauen Ausrichtung des Abluftstroms auf das Nachfilter wirksam. Auf diese Weise gelingt es, die Abluft des oder jedes Einzelzyklons vollständig oder zumindest weitestgehend für die tangentiale Anströmung des Nachfilters und dessen damit einhergehende Reinigung zu nutzen.
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Ein Filtermedium, das sich besonders für eine Reinigung mittels einer tangentialen Anströmung eignet, ist ein gefaltetes, insbesondere taschenplissiertes Filtermedium mit radial nach außen weisenden Filterfalten. Deshalb umfasst der Fliehkraftabscheider bei einer besonderen Ausführungsform ein Nachfilter mit einem gefalteten, insbesondere taschenplissierten Filtermedium. Bei einem tangential angeströmten Nachfilter mit einem gefalteten oder taschenplissierten Filtermedium ergibt sich ein mit dem Verlauf der Falten paralleler Luftstrom, so dass dieser das Nachfilter und dessen Filtermedium entlang seiner gesamten axialen Erstreckung erfasst.
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Wenn ein Auslass eines Tauchrohrs eines Einzelzyklons bei einem taschenplissierten Filtermedium des Nachfilters mittig über zwei benachbarten Filterfalten des Filtermediums angeordnet ist, durchströmt der aus dem Tauchrohr im Betrieb austretende Abluftstrom ein durch die beiden jeweiligen Filterfalten begrenztes/gebildetes Filterfaltental entlang der gesamten axialen Erstreckung des Nachfilters. Der Boden und die Seiten eines solchen Filterfaltentals werden dann durch den Abluftstrom effizient von dort angelagertem Staub befreit. Ein Fliehkraftabscheider mit einer derartigen Positionierung des Tauchrohrs, einzelner Tauchrohre oder aller Tauchrohre stellt entsprechend eine vorteilhafte Ausführungsform dar.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines Fliehkraftabscheiders zeichnet sich dadurch aus, dass ein Tauchrohr oder zumindest ein Tauchrohr in mehreren Auslässen endet und dass jeder Auslass mittig über zwei benachbarten Filterfalten eines Filtermediums des Nachfilters angeordnet ist. Die oben beschriebene Durchströmung eines Filterfaltentals kann dann mit einem Einzelzyklon auch für mehrere Filterfaltentäler erreicht werden, so dass ein verbessertes Reinigungsergebnis resultiert.
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Bei einer besonderen Ausführungsform eines Fliehkraftabscheiders wie hier und im Folgenden beschrieben ist das Nachfilter drehbar und motorisch angetrieben. Infolge der sich im Betrieb des Gerätes, in dem sich der Fliehkraftabscheider befindet, ergebenden Drehbewegung des Nachfilters werden während aufeinander folgender Umdrehungen des Nachfilters alle Filterfalten und die durch je zwei benachbarte Filterfalten gebildeten Filterfaltentäler durchströmt und auf diese Weise gereinigt. Dies gilt für eine einfache tangentiale Anströmung des Nachfilters genauso wie für eine tangentiale Anströmung aufgrund von entsprechend positionierten und ausgerichteten Tauchrohren eines oder mehrerer Einzelzyklone. Speziell bei einer tangentiale Anströmung aus einer Düse oder mehreren Düsen, wie sich dies zum Beispiel bei einer Anströmung mittels eines Einzelzyklons oder mehrerer Einzelzyklone ergibt, werden einerseits auch die seitlichen Bereiche eines Filterfaltentals erfasst und andererseits alle Filterfaltentäler periodisch angeströmt. Durch den bei der periodischen Anströmung aufgrund der wechselnden Luftströmung resultierenden Wechsel der Luftdruckverhältnisse werden die Filterfalten bewegt oder sogar kurzzeitig in Schwingung versetzt, so dass ein besonders gutes Reinigungsergebnis resultiert.
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Ein Antriebsmotor zum Antrieb des Nachfilters befindet sich dabei außerhalb des Fliehkraftabscheiders und eine Motorachse des Antriebsmotors ist durch einen Deckel oder einen Boden des Fliehkraftabscheiders zum Nachfilter geführt.
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Bei einer speziellen Ausführungsform eines Fliehkraftabscheiders mit einem motorisch drehbaren Nachfilter erstreckt sich ein Tauchrohr zumindest eines von dem Fliehkraftabscheider umfassten Einzelzyklons bis in einen Bereich zwischen zwei benachbarten Filterfalten des Filtermediums des Nachfilters und fungiert damit bei einer Drehung des Nachfilters als Reinigungsaktorik, wie dies zum Beispiel von sogenannten Abstreifern – wie in der
WO 2011/012479 A beschrieben – bekannt ist. Bei einer im Betrieb des jeweiligen Gerätes, das einen solchen Fliehkraftabscheider umfasst, bewirkten Drehung des Nachfilters verformt jedes derart angeordnete Tauchrohr eine an dessen Außenseite anschlagende Falte so weit, bis diese die Position des Tauchrohrs passieren kann. Danach kehrt die Falte in ihre ursprüngliche Form und Position zurück und dabei wird, genau wie dies für die Verwendung eines bereits bekannten und bisher im Inneren eines gefalteten Filtermediums rotierenden Abstreifers bekannt und beschrieben ist, auf der Oberfläche der Filterfalte angelagerter Staub abgeworfen. Durch die damit bewirkte Kombination von mechanischer und aerodynamischer Abreinigung durch die stirnseitig zugeführte Abluft eines oder mehrerer Einzelzyklone wird eine besonders hohe Reinigungseffizienz erzielt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform eines Fliehkraftabscheiders wie hier und im Folgenden beschrieben umfasst dieser Mittel zur Entleerung von bodenseitig gesammeltem Staub an einer Unterseite des Fliehkraftabscheiders, also zum Beispiel eine bodenseitige Klappe, einen bodenseitigen Schieber oder eine bodenseitig seitlich entnehmbare Lade. Eine bodenseitige Möglichkeit zur Entleerung von innerhalb des Fliehkraftabscheiders gesammeltem Staub hat den Vorteil, dass der Fliehkraftabscheider nicht – wie bisher oftmals erforderlich – gestürzt werden muss, um dann den aufgefangenen Staub über einen geöffneten Deckel oder dergleichen zu entsorgen. Beim Stürzen und speziell aufgrund des dann resultierenden Fallwegs des Staubs neigt dieser bei einer derartigen Entsorgung dazu aufzustauben. Dies ist unhygienisch und für den Benutzer unangenehm.
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Bei einer nochmals weiteren Ausführungsform eines Fliehkraftabscheiders wie hier und im Folgenden beschrieben weist dieser ein als Oberflächenfilter fungierendes Filtermedium des tangential angeströmten Nachfilters auf. Bei einem als Oberflächenfilter fungierendes Filtermedium dringt der auf das Filtermedium auftreffende Staub bekanntlich nicht in das Filtermedium ein und lagert sich stattdessen auf der Oberfläche des Filtermediums ab. Dort abgelagerter Staub kann leicht entfernt werden, wenn das Filtermedium wie hier beschrieben tangential angeströmt wird, so dass der Luftstrom den angelagerten Staub löst und der Staub dann von der Oberfläche des Filtermediums abfällt.
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Der hier und im Folgenden beschriebene Fliehkraftabscheider, insbesondere ein solcher Fliehkraftabscheider in Form eines Multizyklons, kommt besonders auch zur Anwendung in einem Staubsauger, insbesondere einem Haushaltsstaubsauger, in Betracht, so dass die Erfindung auch ein Staubsauger mit einem solchen Fliehkraftabscheider ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch Änderungen und Modifikationen möglich, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen.
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Es zeigen
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1 einen Staubsauger in einer Ausführungsform als Bodenstaubsauger,
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2 einen Fliehkraftabscheider in Form eines Multizyklons in einer Seitenansicht,
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3 den Fliehkraftabscheider aus 2 in einer Ansicht von oben,
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4 eine Ausführungsform eines Fliehkraftabscheiders in Form eines Multizyklons mit Merkmalen des hier vorgeschlagenen Ansatzes sowie
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5 den Fliehkraftabscheider aus 4 in einer Ansicht von oben.
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Die Darstellung in
1 zeigt in einer schematisch vereinfachten Schnittdarstellung eine Seitenansicht eines im Folgenden mitunter auch nur kurz als Staubsauger
10 bezeichneten beutellosen Staubsaugers
10 in einer Ausführungsform als Bodenstaubsauger, wie dieser zum Beispiel aus der
WO 2012/038712 A bekannt ist, wobei der im Folgenden erläuterte neue Ansatz für alle Arten von Staubsaugern
10 in Betracht kommt und nicht auf Bodenstaubsauger beschränkt ist.
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Der Staubsauger 10 umfasst in an sich bekannter Art in einem Staubraum 12 einen Fliehkraftabscheider 14 mit einem darin angeordneten Filterelement 16. Das Filterelement 16 ist bei der Darstellung in 1 in Form einer Filterkartusche ausgeführt und fungiert in dem Fliehkraftabscheider 14 im Anschluss an dessen Abscheidewirkung als Nachfilter 16 und wird entsprechend im Folgenden auch als Nachfilter 16 bezeichnet. Beim Betrieb des Staubsaugers 10 wird in an sich bekannter Art und Weise Rohgas 18 angesaugt und der im Rohgas 18 enthaltene Staub 20 wird hauptsächlich an dem Filterelement/Nachfilter 16 abgeschieden. Die dafür notwendige Strömungsluft wird in an sich bekannter Art und Weise mittels eines Gebläses 22 erzeugt und tritt durch einen Saugschlauch 24, von dem hier nur ein zum Anschluss des Saugschlauchs 24 am Staubsauger 10 vorgesehener Anschlussstutzen 24 gezeigt ist, in den Staubsauger 10 ein. Das mittels des Filterelements 16 gereinigte Rohgas 18 verlässt den Staubsauger 10 als Reingas 26 durch einen optionalen Motorfilter 28.
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Die Darstellung in
2 zeigt in einer schematisch vereinfachten Schnittdarstellung eine Einzelheit des Staubsaugers
10 aus der
WO 2012/038712 A , nämlich den Fliehkraftabscheider
14 und das davon umfasste Filterelement/Nachfilter
16. Der in der Fachterminologie auch als Zyklon bezeichnete Fliehkraftabscheider
14 umfasst in einem Behälter oder Korpus
30 mit einem Deckel
32 und einem Boden
34 einen Zykloneinlass
36 zur Zuführung des mit Staub
20 (
1) beladenen Rohgases
18 (
1). Innerhalb des Fliehkraftabscheiders
14 wird das angesaugte Rohgas
18 weitgehend von Staub
20 befreit und tritt als Reingas
26 (
1) über ein Tauchrohr
38 wieder aus dem Fliehkraftabscheider
14 aus.
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Auf dem Strömungsweg zwischen dem Zykloneinlass 36 und dem Tauchrohr 38 befinden sich ein meist als Sieb oder Gaze ausgeführtes Vorfilter 40 sowie mehrere entlang einer Umfangslinie des Fliehkraftabscheiders 14 verteilte Einzelzyklone 42. Ein Zyklon/Fliehkraftabscheider 14 mit mindestens einem solchen Einzelzyklon 42 wird auch als Multi- oder Polyzyklon bezeichnet. Stromabwärts der hier vier Einzelzyklone 42 umfasst der Fliehkraftabscheider 14 das als Nachfilter 16 fungierende Filterelement 16. Vorfilter 40, Einzelzyklone 42 und Nachfilter 16 sind zur mehrstufigen Staubabscheidung wirksam. Die Einzelzyklone 42 befinden sich strömungstechnisch untereinander in Parallelschaltung sowie mit dem Vorfilter 40 und dem Nachfilter 16 in Reihenschaltung.
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Zwecks Sammlung des abgeschiedenen Staubs 20 (1) weist der in 2 gezeigte Fliehkraftabscheider 14 mehrere Kammern auf, nämlich eine Grobstaubkammer 44 direkt hinter einer Außenwand des Korpus 30, eine Feinstaubkammer 46 unterhalb der Einzelzyklone 42 sowie unterhalb des Nachfilters 16, sowie eine Filterkammer 48, in welcher das Nachfilter 16 angeordnet ist.
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Genauso wie der als Multizyklon fungierende Fliehkraftabscheider 14 insgesamt einen Zykloneinlass 36 sowie ein Tauchrohr 38 aufweist, weisen auch die Einzelzyklone 42 jeweils einen Zykloneinlass 50 sowie ein Tauchrohr 52 auf.
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Auf dem Weg durch den Multizyklon/Fliehkraftabscheider 14 wird das Rohgas 18 zunächst durch das Vorfilter 40 von groben bzw. großen Staubbestandteilen 20 befreit, die in der Grobstaubkammer 44 gesammelt werden, und gelangt dann in die Zykloneinlässe 50 der Einzelzyklone 42. Innerhalb der Einzelzyklone 42 wird das Rohgas 18 von feineren Staubpartikeln 20 gereinigt, die durch einen Staubauslass 54 der Einzelzyklone 42 in die Feinstaubkammer 46 fallen. Durch die Tauchrohre 52 der Einzelzyklone 42 gelangt das vorgereinigte Rohgas 18 – die Abluft 56 der Einzelzyklone 42 – in die Filterkammer 48 und wird dort durch das Nachfilter 16 abschließend feingefiltert, um dann den Multizyklon/Fliehkraftabscheider 14 als Reingas 26 zu verlassen.
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Das Nachfilter
16 ist bei der in der
WO 2012/038712 A beschriebenen Ausführungsform des Fliehkraftabscheiders
14 als sogenannte Filterkerze ausgeführt und umfasst als Filtermedium ein tiefenfilterndes Vlies, um zunächst scheinbar lange Reinigungsintervalle zu erzielen. Wenn das Nachfilter
16 gereinigt werden soll, kann dieses durch Öffnen eines Deckels
32 des Fliehkraftabscheiders
14 entnommen und zum Beispiel abgeklopft oder ausgewaschen werden. Aufgrund des Aufbaus des Vlieses des Nachfilters
16 wird jedoch durch das Reinigen oder Auswaschen nicht wieder der Neuzustand erreicht, da stets Staubpartikel in der Tiefe der Vliesschicht verbleiben. Es ist also davon auszugehen, dass beim Betrieb des Fliehkraftabscheiders
14 in immer kürzeren Intervallen eine Reinigung des Nachfilters
16 erforderlich ist. Darüber hinaus lehrt die Erfahrung, dass Tiefenfilter aufgrund der schlechten Reinigbarkeit im Verlauf der Nutzung einen unhygienischen Charakter entwickeln.
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Die Entleerung der Filterkammer
48 und die Entfernung von dort gesammeltem Feinstaub geschieht bei der in der
WO 2012/038712 A beschriebenen Ausführungsform des Fliehkraftabscheiders
14, indem dessen Deckel
32 geöffnet und das Nachfilter
16 entnommen wird und der Korpus
30 des Fliehkraftabscheiders
14 danach ausgekippt (gestürzt) wird. Dabei ist üblicherweise nicht zu vermeiden, dass der gesammelte Feinstaub aufstaubt, was für den Benutzer unangenehm ist.
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Die Darstellung in 3 zeigt den Fliehkraftabscheider 14 aus 2 in einer schematisch vereinfachten Draufsicht. Erkennbar sind dabei vor allem die tangential angeformten Einlässe 36, 50 des Multizyklons/Fliehkraftabscheiders 14 bzw. der Einzelzyklone 42.
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Die Darstellung in 4 zeigt in einer schematisch vereinfachten Seitenansicht eine Ausführungsform eines Fliehkraftabscheiders 14 entsprechend dem hier vorgeschlagenen Ansatz. Die Darstellung in 5 zeigt dazu den Fliehkraftabscheider 14 aus 4 in einer schematisch vereinfachten Draufsicht. In der in 5 gezeigten Draufsicht ist erkennbar, dass ein Filtermedium des Nachfilters 16 plissiert ist und entsprechend eine Mehrzahl von Falten (Filterfalten) 58 aufweist. Der Bereich zwischen jeweils zwei benachbarten Filterfalten 58 wird im Folgenden als Filterfaltental bezeichnet.
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Der Fliehkraftabscheider 14 in 4 und 5 weist – genauso wie der bekannte und in 2 gezeigte Fliehkraftabscheider 14 – ebenfalls einen Zykloneinlass 36 und in Strömungsrichtung daran anschließend einen oder mehrere Einzelzyklone 42, einen Nachfilter 16 sowie ein Tauchrohr 38 auf, so dass insoweit auf die Beschreibung zur Darstellung in 2 verwiesen werden kann. Gleiches gilt für den Vorfilter 40 und die Feinstaubkammer 46.
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Auch wenn in den Darstellungen in 4 und 5 ein als Fliehkraftabscheider 14 fungierender Multizyklon mit vier Einzelzyklonen 42 gezeigt ist, versteht es sich von selbst, dass der hier und im Folgenden beschriebene Ansatz nicht auf einen Multizyklon mit genau vier Einzelzyklonen 42 beschränkt ist. Tatsächlich können auch mehr oder weniger als vier Einzelzyklone 42 vorgesehen sein.
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Die Besonderheit des Fliehkraftabscheiders 14 in 4 und 5 besteht darin, dass die Tauchrohre 52 des oder jedes Einzelzyklons 42 so positioniert sind, dass die dort austretende Abluft 56 eines Einzelzyklons 42 das Nachfilter 16 tangential anströmt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Nachfilter 16 mit taschenverklebten Filterfalten 58, also einem taschenplissierten Filtermedium, ausgeführt. Eine solche Taschenplissierung zeichnet sich dadurch aus, dass die Falten spitz zulaufen, vorzugsweise einen Winkel kleiner 10° ausbilden und durch ein Faltental 61 beabstandet sind. Diese Form der Plissierung weist außerdem in Umfangsrichtung wesentlich breitere Faltentäler 61 als Faltenspitzen 62 auf. Bei einer solchen Plissierung können die Filterfaltentäler relativ zu einer in radialer Richtung gemessenen Höhe der Filterfalten 58 eine größere räumliche Erstreckung aufweisen, so dass (siehe 5) sich jedes Tauchrohr 52 eines von dem Fliehkraftabscheider 14 umfassten Einzelzyklons 42 über genau einem Filterfaltental des Nachfilters 16 und damit genau über einem Bereich zwischen zwei benachbarten Filterfalten 58 befindet. Die jeweilige Abluft 56 eines Einzelzyklons 42 streicht also im Betrieb durch das jeweilige Filterfaltental und entfernt dabei dort Staub 20, der sich an den Oberflächen der das Filterfaltental bildenden Flächenabschnitte des Filtermediums des Nachfilters 16 abgelagert hat. Alternativ (nicht gezeigt) kommt auch ein Nachfilter 16 mit einer engeren Plissierung in Betracht. Dann befindet sich das Tauchrohr 52 eines Einzelzyklons 42 oberhalb mehrerer in der Faltung des Nachfilters 16 gebildeter Filterfaltentäler und die jeweilige Abluft 56 streicht entsprechend durch die jeweiligen Filterfaltentäler und bewirkt dort das Ablösen von angelagertem Staub 20.
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Durch die hier vorgeschlagene Anordnung zumindest eines Auslasses eines Tauchrohrs 52 eines Einzelzyklons 42 oder eine entsprechende Anordnung mehrerer solcher Auslässe oder sämtlicher Auslässe aller von dem Fliehkraftabscheider 14 umfasster Einzelzyklone 42 wird die Abluft 56 eines Einzelzyklons 42, der jeweiligen Einzelzyklone 42 oder aller Einzelzyklone 42 dem Nachfilter 16 tangential und axial zugeführt. Die Filterfalten 58 des Filtermediums des Nachfilters 16 werden dabei tangential angeströmt.
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Weil sich in der Abluft 56 auch noch mitgeführte Staubpartikel 20 befinden, werden durch diese Vorzugsrichtung der Abluft-/Staubzuführung die Filterfalten 58 des Nachfilters 16 laufend gleichsam abgestrahlt und somit der Aufbau eines Staubkuchens auf dem Filtermedium permanent behindert bzw. unterbrochen. Im Ergebnis bleibt die Wirksamkeit des Nachfilters 16 länger erhalten, so dass dieser weniger häufig gereinigt werden muss, und die Saugleistung bleibt länger stabil.
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Eine Entfernung von an der Oberfläche des Filtermediums des Nachfilters 16 angelagertem Staub 20 durch tangentiale/stirnseitige/axiale Anströmung ist dann besonders effizient, wenn es sich bei dem Filtermedium um ein Oberflächenfilter handelt, bei dem kein Staub 20 in die Tiefe des Filtermediums eindringt und sich der gesamte Staub 20 auf der Oberfläche anlagert. Die Entfernung von an der Oberfläche des Filtermediums des Nachfilters 16 angelagertem Staubs 20 ist besonders einfach möglich, wenn das Filtermedium taschenplissiert ausgeführt ist. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Filterboden 60 die Falten der Taschenplissierung nicht überragt. Mit einem Filterboden 60, der nur bis an die Faltentäler heranreicht ist gewährleistet, dass der Staub 20 in Richtung eines Bodens 34 im Korpus 30 des Fliehkraftabscheiders fallen kann.
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Der Staub 20 wird sich demzufolge zunächst in die Richtung eines Bodens 34 im Korpus 30 des Fliehkraftabscheiders 14 bewegen und sich dort sammeln. Dafür ist bei der in 4 gezeigten Ausführungsform die den Nachfilter 16 umgebende Filterkammer 48 bodenseitig nicht geschlossen, sondern offen. Zum Entsorgen des sich hier sammelnden Staubs 20 lässt sich der Boden 34 des Korpus 30 des Fliehkraftabscheiders 14 öffnen. Dafür kann zum Beispiel eine mittig im Boden angeordnete und mit dem Rest des Bodens 34 gelenkig verbundene Klappe vorgesehen sein. Alternativ kommt ein seitlich betätigbarer Schieber in Betracht, der beim Herausziehen einen Abschnitt des Bodens 34 öffnet, so dass dort befindlicher Staub 20 herausfallen kann. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass sich am Boden des Korpus 30 des Fliehkraftabscheiders 14 eine seitlich entnehmbare Lade nach Art einer Schublade befindet, in die der am Boden des Fliehkraftabscheiders 14 gesammelte Staub 20 bei dessen Betrieb hineinfällt und der durch Entnahme der Lade einfach und hygienisch entsorgt werden kann.
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Die hier vorgeschlagene Ausführung eines Fliehkraftabscheiders 14 oder eines Fliehkraftabscheiders 14 in Form eines Multizyklons zeichnet sich durch die laufende selbständige Rückreinigung des Nachfilters 16 während des Betriebs des Fliehkraftabscheiders 14 durch die stirnseitig auf das Nachfilter 16 tangential zugeführte Luftströmung im Fliehkraftabscheider 14, insbesondere die Abluft 56 der Einzelzyklone 42, aus. Speziell in Kombination mit einem Oberflächenfilter als Filtermedium des Nachfilters 16 ergibt sich ein äußerst effizientes Reinigungsverfahren, das sehr lange Reinigungsintervalle für eine Reinigung oder ein Auswaschen des Nachfilters 16 ermöglicht.
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Der hier beschriebene Ansatz ist nicht auf beutellose (Haushalts-)Staubsauger beschränkt, sondern kann auch bei Industriestaubsaugern und verfahrenstechnischen Anlagen Verwendung finden.
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Einzelne im Vordergrund stehende Aspekte der hier vorgelegten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen: Angegeben werden ein Fliehkraftabscheider 14, insbesondere in Form eines Multizyklons, sowie ein Staubsauger 10 mit einem Fliehkraftabscheider 14, wobei der Fliehkraftabscheider 14 ein insbesondere mittig angeordnetes Nachfilter 16 sowie Mittel 42, 52 zur Luftführung innerhalb des Fliehkraftabscheiders 14 umfasst, wobei das oder die Mittel 42, 52 zur Luftführung eine tangentiale Anströmung des Nachfilters 16 bewirkt bzw. bewirken, wobei ein resultierender Luftstrom am Nachfilter 16 angelagerten Staub 20 löst und sich so im Betrieb des Fliehkraftabscheiders 14 eine effiziente Selbstreinigung des Nachfilters 16 ergibt. Ein Gerät, insbesondere ein Staubsauger 10, das einen solchen Fliehkraftabscheider 14 aufweist, kann damit sehr lange mit konstanter oder weitestgehend konstanter Saugleistung betrieben werden. Das Nachfilter muss vom Benutzer nur selten gereinigt, zum Beispiel ausgewaschen, werden. Für den Benutzer ergeben sich insoweit angenehm lange Intervalle für eine von Zeit zu Zeit noch sinnvolle Reinigung des Nachfilters 16.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Staubsauger
- 12
- Staubraum
- 14
- Fliehkraftabscheider / Multizyklon
- 16
- Filterelement / Nachfilter
- 18
- Rohgas
- 20
- Staub
- 22
- Gebläse
- 24
- Saugschlauch / Anschlussstutzen
- 26
- Reingas
- 28
- Motorfilter
- 30
- Korpus (des Fliehkraftabscheiders)
- 32
- Deckel
- 34
- Boden
- 36
- Zykloneinlass (Multizyklon) / Rohgaszufuhr
- 38
- Tauchrohr (Multizyklon)
- 40
- Vorfilter
- 42
- Einzelzyklon
- 44
- Grobstaubkammer
- 46
- Feinstaubkammer
- 48
- Filterkammer
- 50
- Zykloneinlass (Einzelzyklon) bzw. Rohgaszufuhr
- 52
- Tauchrohr (Einzelzyklon)
- 54
- Staubauslass (Einzelzyklon)
- 56
- Abluft (Einzelzyklon)
- 58
- Filterfalte
- 60
- Filterboden
- 61
- Faltental
- 62
- Faltenspitze
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2012/038712 A [0002, 0029, 0031, 0036, 0037]
- WO 2011/012479 A [0017]
