DE102017118238A1

DE102017118238A1 - Feuchtreinigungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Feuchtreinigungsvorrichtung

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Publication number: DE102017118238A1
Application number: DE102017118238.1A
Authority: DE
Inventors: Robert Frielinghaus; Christian Holz; Georg Hackert
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2019-02-14

Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302), umfassend mindestens einen Fluidbehälter (104, 204, 304), eingerichtet zum Bevorraten von einem Reinigungsfluid (210, 310), wobei die Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) mindestens einen Plasmagenerator (106, 206, 306) umfasst, eingerichtet zum Erzeugen von Plasma (324), und wobei die Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) mindestens eine Austauschanordnung (108, 208, 308) umfasst, eingerichtet zum Bewirken eines Austausches des erzeugten Plasmas (324) mit zumindest einem Teil des Reinigungsfluids (210, 310).

Description

Die Anmeldung betrifft eine Feuchtreinigungsvorrichtung, umfassend mindestens einen Fluidbehälter, eingerichtet zum Bevorraten von einem Reinigungsfluid. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung ein Haushaltsreinigungsgerät, ein Verfahren zum Betreiben einer Feuchtreinigungsvorrichtung und eine Verwendung.
Feuchtreinigungsvorrichtungen, z.B. Vorsatzgeräte von Haushaltsreinigungsgeräten, Wischroboter, Fensterreinigungsgeräte, etc., verfügen über einen Fluidbehälter bzw. Vorratsbehälter, in dem ein Reinigungsfluid (z.B. Wasser) bevorratet werden kann. Im Betrieb einer derartigen Feuchtreinigungsvorrichtung wird das Reinigungsfluid auf die zu reinigende Oberfläche und/oder ein Arbeitsmodul appliziert. Beispielsweise kann die zu reinigende Oberfläche zunächst mit dem Reinigungsfluid angefeuchtet werden. Hierdurch können Verunreinigungen gelöst werden. Dann kann mit mindestens einem Arbeitsmodul (z.B. mit mindestens einer schwingenden Bürste, Rolle und/oder einem Tuch) die Oberfläche gereinigt werden. Anschließend wird die Feuchtigkeit von der Feuchtreinigungsvorrichtung ggf. angesaugt und beispielsweise in einem weiteren Fluidbehälter gesammelt. Dieses kann nach dem Reinigungsvorgang entleert werden. Es versteht sich, dass eine Absaugung auch entfallen kann.
Problematisch bei bekannten Feuchtreinigungsvorrichtungen ist jedoch, dass das Reinigungsfluid in der Regel eine längere Zeit in dem Fluidbehälter bevorratet wird. Während dieser Zeit bilden sich nach und nach Keime (z.B. Algen, Bakterien, Parasiten, Pilze, Prionen, Protisten, Viren und/oder Viroide) und/oder andere ungewünschte Substanzen (z.B. flüchtige organische Verbindungen (VOCs (volatile organic compound[s]))) in dem Fluidbehälter und/oder dem Reinigungsfluid.
Um diese Verkeimung zu verhindern und/oder das Reinigungsfluid von den Keimen zu reinigen, ist es aus dem Stand der Technik als Lösung bekannt, eine UV (Ultraviolett)-Bestrahlungsbehandlung des Reinigungsfluids durchzuführen. Diese hat sich in der Praxis jedoch als ineffizient erwiesen. Insbesondere wird keine ausreichende Reinigung des Reinigungsfluids von den oben genannten Keimen und/oder Substanzen erreicht.
Als weitere Lösung ist es aus dem Stand der Technik bekannt, das Reinigungsfluid mit keimtötenden chemischen Zusatzstoffen zu versehen. Nachteilig hieran ist zunächst, dass diese Zusatzstoffe dem Reinigungsfluid regelmäßig zugegeben werden müssen. Daher ist diese Lösung mit einem höheren Aufwand verbunden. Zudem können die chemischen Zusatzstoffe ungewünschte Nebenwirkungen mit sich bringen oder zumindest einen entsprechenden Ruf bei Nutzern haben. Dies führt zu einer geringen Nutzerakzeptanz. Das Abwasser kann belastest werden und es können ungewünschte Gerüche entstehen.
Daher liegt der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, eine Feuchtreinigungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Verkeimung eines in einem Fluidbehälter bevorrateten Reinigungsfluids in effizienter und sicherer Weise verhindert und insbesondere eine erhöhte Nutzerakzeptanz aufweist.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung durch eine Feuchtreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die Feuchtreinigungsvorrichtung umfasst mindestens einen Fluidbehälter, eingerichtet zum Bevorraten von einem Reinigungsfluid. Die Feuchtreinigungsvorrichtung umfasst mindestens einen Plasmagenerator, eingerichtet zum Erzeugen von Plasma. Die Feuchtreinigungsvorrichtung umfasst mindestens eine Austauschanordnung, eingerichtet zum Bewirken eines Austausches des erzeugten Plasmas mit zumindest einem Teil des Reinigungsfluids.
Indem im Gegensatz zum Stand der Technik anmeldungsgemäß eine Entkeimung des Reinigungsfluids durch eine Plasmabehandlung des Reinigungsfluids durchgeführt wird, wird in effizienterer und sicherer Weise eine Verkeimung des Fluidbehälters bzw. des darin bevorrateten Reinigungsfluids bereitgestellt. Die Nutzerakzeptanz wird erhöht. Gleichzeitig kann durch die Verwendung des plasmaaktivierten Reinigungsfluids eine keimreduzierende Wirkung auf der zu reinigenden Oberfläche erzielt werden.
Die Feuchtreinigungsvorrichtung kann zumindest gemäß einer Ausführungsform ein lösbarer Bestandteil eines Haushaltsreinigungsgeräts sein oder dieses bilden. Beispielhafte und nicht abschließende Beispiele einer anmeldungsgemäßen Feuchtreinigungsvorrichtung sind Vorsatzgeräte für Haushaltsreinigungsgeräte, Reinigungsroboter und Fensterreinigungsgeräte.
Die Feuchtreinigungsvorrichtung kann zumindest einen Fluidbehälter aufweisen. Der Fluidbehälter bzw. Fluidtank ist mit einem Reinigungsfluid befüllbar. Das Reinigungsfluid ist insbesondere ein wässriges Medium, bevorzugt Wasser oder Wasser, das mit Reinigungsmitteln (z.B. Tenside) versetzt ist Zwischen dem Fluidbehälter und mindestens einem Arbeitsmodul kann eine Fluidverbindung angeordnet sein, um dem Arbeitsmodul das bevorratete Reinigungsfluid zur Verfügung zu stellen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Fluidverbindung vorgesehen sein, um die zu reinigende Oberfläche zu befeuchten. Gemäß einer Ausführungsform weist die Feuchtreinigungsvorrichtung einen vorzugweise beweglichen Halter für ein Reinigungselement, bevorzugt für ein Wischtuch, auf. Auf das Reinigungselement ist das bevorzugt plasmaaktivierte Reinigungsfluid aufbringbar.
Für eine Entkeimung des Fluidbehälters bzw. des darin bevorrateten Reinigungsfluids weist die anmeldungsgemäße Feuchtreinigungsvorrichtung mindestens einen Plasmagenerator auf. Der Plasmagenerator ist eingerichtet, ein Plasma, insbesondere einen Plasmastrahl, zu erzeugen.
Durch die Anordnung einer Austauschanordnung wird bewirkt, dass das erzeugte Plasma auf zumindest einen Teil des Reinigungsfluids angewendet wird. Zweckmäßigerweise wird das Reinigungsfluid durch die Anwendung des Plasmas bzw. eine Plasmabehandlung aktiviert (plasmaaktiviert). Insbesondere kann die Austauschanordnung ein Injizieren von Plasma in das Reinigungsfluid bewirken, um das Reinigungsfluid zu aktivieren (plasmaaktivieren). Eine Applizierung des Plasmas auf eine Reinigungsfluidoberfläche kann beispielsweise durch die Austauschanordnung bewirkt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Austauschanordnung ein Einleiten eines Teils des Reinigungsfluids in einem Applizierbereich, wie einer Reaktionskammer, bewirken, derart, dass das erzeugte Plasma auf das Reinigungsfluid applizierbar ist. Eine Entfernung von zumindest einem Teil der Keime wird erreicht.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Plasmagenerator zum Erzeugen eines Plasmas mit reaktiven Sauerstoffspezies und/oder Stickstoffspezies eingerichtet sein. Anmeldungsgemäß ist erkannt worden, dass sich entsprechende Spezies besonders für die Reinigung von einem in einem Fluidbehälter bevorrateten Reinigungsfluid eignen.
Darüber hinaus kann der Plasmagenerator gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zum Erzeugen eines nicht-thermischen Plasmastrahls (auch „kaltes“ Plasma genannt) eingerichtet sein. Nicht-thermisch bedeutet hierbei, dass die Ionentemperatur (deutlich) geringer ist als die Temperatur der Elektronen. Insbesondere kann der Plasmastrahl bei Atmosphärendruck erzeugt werden.
Vorzugweise kann der Plasmagenerator zumindest zwei mit einer hochfrequenten Wechselspannung beaufschlagbaren Elektroden aufweisen. Insbesondere kann ein Spannungsgenerator eingerichtet sein, mindestens ein hochfrequentes Spannungssignal zu erzeugen. Beispielsweise kann eine Elektrode auf dem Massepotential liegen und eine Elektrode mit dem hochfrequenten Spannungssignal beaufschlagt werden, so dass an den Elektroden die hochfrequente Wechselspannung anliegt.
Ferner kann die Feuchtreinigungsvorrichtung, beispielsweise der Spannungsgenerator, mindestens eine Transformatoreinrichtung aufweisen oder eine elektrische Verbindung mit einer Transformatoreinrichtung aufweisen. Beispielsweise kann die Transformatoreinrichtung auch in einem Grundkörper und/oder einer separaten Station (z.B. Ladestation) angeordnet sein.
Die Transformatoreinrichtung kann eingerichtet sein, aus einer bereitgestellten Spannung (z.B. 220 V) eine höhere Spannung (z.B. im kV Bereich) zu erzeugen. Die erzeugte hochfrequente Wechselspannung (z.B. zwischen 1 kHz und 100 kHz) kann dann an die galvanisch voneinander getrennten Elektroden angelegt werden, derart, dass ein Plasma erzeugt wird (z.B. durch Korona-Entladung).
Beispielsweise kann durch den Einsatz eines Gases (z.B. Luft) das insbesondere hochreaktive Plasma aus dem Plasmagenerator (z.B. eine Plasmadüse) in eine gewünschte Richtung strömen und insbesondere in den Fluidbehälter und/oder eine mit dem Fluidbehälter verbundene Reaktionskammer injiziert werden. So kann eine Luftströmung in den Plasmagenerator (beispielsweise durch eine Gebläseeinrichtung) eingeleitet werden, derart, dass ein Plasmastrahl erzeugt wird. Dieser Plasmastrahl kann derart erzeugt werden, dass das einen Applizierbereich durchströmende Reinigungsfluid mit dem Plasmastrahl beaufschlagt wird. Eine effiziente Entkeimung des Reinigungsfluids kann bereitgestellt werden.
Die Austauschanordnung kann vorzugsweise eine Gasaustauscheinrichtung sein. Die Gasaustauscheinrichtung kann beispielsweise durch eine spezielle Form des Fluidbehälters gebildet sein, bei der eine große Reinigungsfluidoberfläche bereitgestellt wird. Insbesondere kann die Reinigungsfluidoberfläche groß in Relation zum maximalen Reinigungsfluidvolumen sein, welches in dem Fluidbehälter gespeichert werden kann (z.B. zwischen 150 bis 450 cm² zu 150 bis 900 cm³).
Beispielsweise kann das Plasma in Form von mindestens einem Plasmastrahl in den gasgefüllten (oberen) Teil des Fluidbehälters injiziert werden. Durch die zuvor beschriebene Ausgestaltung des Fluidbehälters und der damit einhergehenden ausreichend großen Reinigungsfluidoberfläche kann ein Austausch des Plasmas mit zumindest einem Teil des Reinigungsfluids bewirkt werden. Eine Entkeimung kann erreicht werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Austauschanordnung eine Gasaustauscheinrichtung sein, die eingerichtet ist, das bevorratete Reinigungsfluid zumindest teilweise in Fluidtropfen zu zerstäuben. Unter Zerstäuben ist vorliegend insbesondere ein Zerteilen von zumindest einem Teil des (flüssigen) Reinigungsfluids in (feinste) Fluidtropfen zu verstehen. Insbesondere wird ein Aerosol (insbesondere Nebel) gebildet Das Aerosol umfasst Fluidtropfen in einem Gas (insbesondere Luft). Insbesondere kann die Gasaustauscheinrichtung ein Piezozerstäuber oder eine Bubblereinrichtung sein. Der Piezozerstäuber kann insbesondere ein Ultraschall-Piezozerstäuber sein.
Vorzugsweise kann die Gasaustauscheinrichtung ferner eingerichtet sein, die Fluidtropfen in einen Applizierbereich einzuleiten. Mit anderen Worten kann die Gasaustauscheinrichtung eingerichtet sein, die erzeugten Fluidtropfen bzw. das erzeugte Aerosol in den Applizierbereich, wie eine Reaktionskammer, zu leiten. Der Plasmagenerator kann eingerichtet sein, das Plasma in den Applizierbereich zu injizieren. Beispielsweise kann durch den Einsatz eines Gases (z.B. Luft) das insbesondere hochreaktive Plasma aus dem Plasmagenerator (z.B. eine Plasmadüse) in die gewünschte Richtung strömen und insbesondere in den Applizierbereich injiziert werden. So kann eine Luftströmung in den Plasmagenerator (durch eine weitere Gebläseeinrichtung) eingeleitet werden, derart, dass ein Plasmastrahl erzeugt wird. Dieser Plasmastrahl kann derart erzeugt werden, dass die den Applizierbereich passierende Fluidtropfen mit dem Plasmastrahl beaufschlagt werden. Insbesondere kann der mindestens eine Applizierbereich nahezu vollständig von dem mindestens einen Plasmastrahl abgedeckt werden. Es versteht sich, dass mehrere Plasmageneratoren vorgesehen sein können, um mehrere Plasmastrahlen zu erzeugen.
Darüber hinaus kann die Feuchtreinigungsvorrichtung mindestens ein Steuermodul umfassen. Das Steuermodul kann zumindest zum Aktivieren des Plasmagenerators für eine bestimmte Zeitdauer (z.B. x min) eingerichtet sein. Die Zeitdauer kann insbesondere von der maximal zulässigen Füllmenge des Fluidbehälters und/oder von dem augenblicklichen Füllstand des Fluidbehälters abhängen. Insbesondere kann die Zeitdauer derart bestimmt werden, dass die Keime und/oder andere Substanzen (zumindest nahezu) vollständig aus der gesamten maximal möglichen Reinigungsfluidmenge und/oder der gesamten augenblicklich bevorrateten Reinigungsfluidmenge entfernt werden. Beispielsweise kann ein Füllstandsensor zum Erfassen der augenblicklich bevorrateten Reinigungsfluidmenge angeordnet sein.
Alternativ oder zusätzlich kann das Steuermodul zumindest zum Aktivieren des Plasmagenerators bei Detektion von mindestens einem bestimmten Ereignis eingerichtet sein. Bei dem bestimmten Ereignis kann es sich beispielsweise um den Ablauf einer bestimmten Zeitspanne (z.B. x Tage) handeln. Auch kann es sich bei dem Ereignis um die Aktivierung der Feuchtreinigungsvorrichtung und/oder des Haushaltsreinigungsgeräts handeln. Auch kann der Anschluss an eine Ladestation die Aktivierung auslösen. Es versteht sich hierbei, dass eine Aktivierung des Plasmagenerators auch erst dann erfolgen kann, wenn zwei oder mehr Ereignisse kumulativ vorliegen (z.B. Ablauf einer bestimmten Zeitspanne und die Aktivierung der Feuchtreinigungsvorrichtung und/oder des Haushaltsreinigungsgeräts). Die Zeitspanne kann insbesondere durch Tests vorab bestimmt werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine Plasmabehandlung nur dann erfolgt, wenn sie tatsächlich erforderlich ist.
Es versteht sich, dass eine zuvor beschriebene Austauschanordnung, wie ein Piezozerstäuber oder eine Bubblereinrichtung, in entsprechender Weise von dem Steuermodul oder einem weiteren Steuermodul angesteuert werden kann.
Insbesondere kann die Ansteuerung von Austauschanordnung(en) und Plasmagenerator(en) synchron erfolgen.
Ferner kann die Feuchtreinigungsvorrichtung mindestens eine Filtereinrichtung umfassen. Die Filtereinrichtung kann zum zumindest teilweisen Absorbieren der durch die chemischen Reaktionen in dem Plasmastrahl erzeugten Produkte eingerichtet sein. Wie bereits beschrieben, enthält Plasma (z.B. ein Plasmastrahl) reaktionsfreudige chemische Spaltprodukte (z.B. Sauerstoffspezies und/oder Stickstoffspezies umfassend reaktive Moleküle und/oder Ionen), sogenannte Radikale, welche mit den oben genannten Keimen und/oder VOCs reagieren, so dass diese zerstört und andere (gesundheitlich unbedenkliche) Abbauprodukte erzeugt werden, Diese Abbauprodukte können von der Filtereinrichtung absorbiert werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist ein Haushaltsreinigungsgerät, insbesondere ein Staubsauger, umfassend mindestens eine zuvor beschriebene Feuchtreinigungsvorrichtung.
Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Feuchtreinigungsvorrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Feuchtreinigungsvorrichtung. Das Verfahren umfasst:

- Generieren von Plasma durch mindestens einen Plasmagenerator, und
- Bewirken eines Austausches des erzeugten Plasmas mit zumindest einem Teil des Reinigungsfluids.

Applizieren eines Plasmas umfasst insbesondere das Injizieren eines Plasmastrahls in einen Applizierbereich. Unter einem Applizierbereich ist insbesondere der Bereich bzw. das Volumen zu verstehen, den der mindestens eine Plasmastrahl (zumindest überwiegend) abdeckt und in der insbesondere die chemischen Reaktionen mit den ungewünschten Keimen und/oder Substanzen erfolgen. Dieser Bereich kann auch Reaktionskammer genannt werden.
Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist eine Verwendung eines Plasmagenerators in einer Feuchtreinigungsvorrichtung für die Durchführung einer Plasmabehandlung des in einem Fluidbehälter bevorrateten Reinigungsfluids. Die Feuchtreinigungsvorrichtung kann insbesondere eine zuvor beschriebene Feuchtreinigungsvorrichtung sein.
Die Merkmale der Feuchtreinigungsvorrichtungen, Haushaltsreinigungsgeräte, Verfahren und Verwendungen sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert, eigenständig erfinderisch sein.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die anmeldungsgemäße Feuchtreinigungsvorrichtung, das anmeldungsgemäße Haushaltsreinigungsgerät, das anmeldungsgemäße Verfahren und die anmeldungsgemäße Verwendung auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Ansprüchen nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Haushaltsreinigungsgeräts gemäß der vorliegenden Anmeldung mit einem Ausführungsbeispiel einer Feuchtreinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung,
2 einen schematischen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Feuchtreinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung,
3 einen schematischen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Feuchtreinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung, und
4 ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung.

Nachfolgend werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Haushaltsreinigungsgeräts 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung mit einem Ausführungsbeispiel einer Feuchtreinigungsvorrichtung 102 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als Haushaltsreinigungsgerät 100 ein Staubsauger 100 dargestellt. Das Haushaltsreinigungsgerät 100 kann ein Netzkabel und/oder mindestens einen Akkumulator als Versorgungsspannung umfassen.
An dem Grundkörper 101 des Staubsaugers 100 kann eine Feuchtreinigungsvorrichtung 102 in Form eines Vorsatzgeräts 102 (lösbar) angekoppelt sein. Vorliegend ist eine Wischdüse 102 angeordnet. Die dargestellte Wischdüse 102 verfügt vorzugsweise und gemäß einer Ausführungsform über mindestens ein Arbeitsmodul 107 in Form eines Schwingkörpers 107, an dem ein Reinigungstuch befestigt sein kann. Durch eine Fluidverbindung 109 kann Reinigungsfluid zu dem Arbeitsmodul 107 strömen, um es (regelmäßig) zu befeuchten.
Das Reinigungsfluid ist in einem Fluidbehälter 104 bevorratet. Der Fluidbehälter 104 ist mit dem Reinigungsfluid (z.B. Wasser oder Wasser mit mindestens einem Reinigungszusatz) befüllbar. Beispielsweise kann der Fluidbehälter 104 abnehmbar gebildet sein, um eine einfache Befüllung zu ermöglichen.
Für eine Entkeimung des Fluidbehälters 104 bzw. des darin gespeicherten Reinigungsfluids sind mindestens ein Plasmagenerator 106 und mindestens eine Austauschanordnung 108 angeordnet Der mindestens eine Plasmagenerator 106 ist zum Erzeugen von Plasma, insbesondere von einem Plasmastrahl, eingerichtet. Die mindestens eine Austauschanordnung 108 ist zum Bewirken eines Austausches des erzeugten Plasmas mit zumindest einem Teil des Reinigungsfluids eingerichtet. Insbesondere wird hierdurch eine Plasmabehandlung des Reinigungsfluids ermöglicht. Eine nähere Beschreibung erfolgt nachfolgend.
Die 2 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Feuchtreinigungsvorrichtung 202 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 beschrieben. Für die anderen Komponenten der Feuchtreinigungsvorrichtung 202 wird insbesondere auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Feuchtreinigungsvorrichtung 202 einen Fluidbehälter 204, insbesondere einen Wassertank 204. Der Fluidbehälter 204 ist mit einem Reinigungsfluid 210 in Form von Wasser 210 gefüllt.
Ferner umfasst die Feuchtreinigungsvorrichtung 202 einen Plasmagenerator 206 und eine Austauschanordnung 208. Die Austauschanordnung 208 ist insbesondere eingerichtet, das von dem Plasmagenerator 206 generierte und in den gasgefüllten Teil des Fluidbehälters 204 injizierte Plasma 224 mit zumindest einem Teil des Reinigungsfluids 210 auszutauschen.
Insbesondere wird vorliegend die Austauschanordnung 208 durch die Form des Fluidbehälters 204 gebildet, so dass eine ausreichend große Kontaktfläche zwischen dem Plasma 224 und dem Reinigungsfluid 210 erreicht wird. Die große Kontaktfläche wird durch eine große Reinigungsfluidoberfläche im Vergleich zum Reinigungsfluidvolumen erzielt.
Darüber hinaus ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Steuermodul 212 angeordnet. Das Steuermodul 212 ist insbesondere zum Aktivieren des Plasmagenerators 206 und/oder der Austauschanordnung 208 für eine bestimmte Zeitdauer (beispielsweise zwischen 1 und 60 min, insbesondere zwischen 5 und 20 min) und/oder bei Detektion von mindestens einem bestimmten Ereignis (beispielsweise dem Ablauf von einer Zeitspanne von 1 bis 10 Tagen, insbesondere von 3 bis 7 Tagen) eingerichtet. Weitere beispielhafte Ereignisse können die Detektion einer ausreichend vorhandenen Spannungsversorgung und/oder die Aktivierung des Haushaltsreinigungsgeräts und/oder der Feuchtreinigungsvorrichtung 202 sein.
Die 3 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Feuchtreinigungsvorrichtung 302 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsbeispielen beschrieben. Für die anderen Komponenten der Feuchtreinigungsvorrichtung 302 wird insbesondere auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Die dargestellte Feuchtreinigungsvorrichtung 302 umfasst einen Fluidbehälter 304, der beispielsweise mit Wasser 310 gefüllt ist. Darüber hinaus umfasst die Feuchtreinigungsvorrichtung 302 einen Plasmagenerator 306 und eine Austauschanordnung 308.
Insbesondere ist vorliegend der mindestens eine Plasmagenerator 306 beispielhaft näher dargestellt. Der Plasmagenerator 306 verfügt über eine Plasmadüse 314, deren Innenseite zumindest teilweise aus Keramik oder einem ähnlichen Material gebildet sein kann. Innerhalb der Düse 314 ist eine erste Elektrode 316 angeordnet. Ferner ist mindestens eine zweite Elektrode 318 angeordnet. Diese kann insbesondere durch eine leitende (umlaufende) Fläche 318 der Düsenwand gebildet sein.
Darüber hinaus umfasst der Plasmagenerator 306 vorliegend einen Spannungsgenerator 320. Der Spannungsgenerator 320 kann über einen Anschluss 344 mit elektrischer Leistung versorgt werden. Der Spannungsgenerator 320 kann über mindestens eine Transformatoreinrichtung verfügen, um aus der bereitgestellten Spannung eine Hochspannung (z.B. im kV Bereich) zu generieren.
Ferner kann der Spannungsgenerator 320 eingerichtet sein, ein Hochspannungssignal mit einer Frequenz zwischen mindestens 1 kHz und 100 kHz zu erzeugen. Das entsprechende Spannungssignal kann beispielsweise an die erste Elektrode 316 angelegt werden, während die zweite Elektrode 318 auf dem Massepotential liegen kann. Durch die angelegte hochfrequente Wechselspannung bildet sich zwischen den Elektroden 316 und 318 ein Lichtbogen aus. Plasma wird erzeugt.
Vorzugsweise durch eine Luftströmung, die z.B. von einer weiteren (nicht gezeigten) Gebläseeinrichtung erzeugt werden kann, wird das Plasma in Form eines Plasmastrahls 324 in den Applizierbereich 342 bzw. die Reaktionskammer 342 injiziert. Der Applizierbereich 342 ist vorliegend innerhalb des Fluidbehälters 304 angeordnet. Insbesondere ist der mindestens eine Plasmagenerator 310 derart eingerichtet, dass der injizierte Plasmastrahl 312 den Applizierbereich 342 (nahezu) vollständig abdeckt. Beispielsweise kann hierfür die Düse 314 eine Düsenöffnung aufweisen, die eine Auffächerung des Plasmastrahls 324 bewirkt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Mehrzahl von Plasmageneratoren angeordnet sein, um den Applizierbereich 342 (nahezu) vollständig abzudecken.
Es versteht sich, dass der Fluidbehälter 304 an seiner Innenseite zumindest im Bereich des Applizierbereichs 342 über eine Schutzschicht verfügen kann. Diese Schutzschicht ist insbesondere eingerichtet, den Fluidbehälter 304 vor Beschädigungen durch einen Plasmastrahl zu schützen. Beispielsweise kann eine Keramikschicht vorgesehen sein.
Ferner ist vorliegend die mindestens eine Austauschanordnung 308 beispielhaft näher dargestellt. Die Austauschanordnung 308 ist eine Gasaustauscheinrichtung 308 in Form eines Piezozerstäubers 308, insbesondere eines Ultraschall-Piezozerstäubers 308. Gemäß anderen Varianten kann ein/e so genannter Bubbler bzw. Bubblereinrichtung, der/die beispielsweise eine poröse Keramik umfassen kann, eingesetzt werden.
Der Piezozerstäuber 308 umfasst einen Schwingkörper 330. Der Schwingkörper 330, z.B. ein Piezokeramikschwinger 330, weist eine elektrische Verbindung zu einem Signalgenerator 322 aus, der über einen Anschluss 336 mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Der Schwingkörper 330 kann durch eine von dem Signalgenerator 322 bereitgestellte hochfrequente Wechselspannung in Schwingung versetzt werden. Aufgrund der Schwingungen bilden sich im Reinigungsfluid 310 Ultraschallwellen 332 aus, die ihre maximale Stärke auf einer bestimmten Flüssigkeitshöhe haben können. Dies kann insbesondere die Generierung eines so genannten Ultraschallrüssels bewirken.
Aus diesem Ultraschallrüssel lösen sich (kleine) Fluidtropfen 310.1 bzw. Flüssigkeitströpfchen 310.1. Die Fluidtropfen 310.1, die insbesondere einen Nebel bilden können, können zusammen mit der Luft auch Aerosol genannt werden. Um eine derartige Zerstäubung des Reinigungsfluids 310 zu erzielen, kann es erforderlich sein, dass das Reinigungsfluid 330 in einem bestimmten Füllstandshöhenbereich liegt. Beispielsweise kann ein geeigneter Füllstandsensor vorgesehen sein. Wenn der Füllstandsensor eine Füllstandshöhe misst, die in dem bestimmten Füllstandshöhenbereich liegt, kann dies dem Steuermodul 312, insbesondere dem Detektionselement 338 des Steuermoduls 312, mitgeteilt werden. Das Steuermodul 312 kann nach einer Detektion von diesem Ereignis eine Aktivierung des Plasmagenerators 306 und des Piezozerstäubers 308 bewirken.
Wie bereits beschrieben wurde, kann die Aktivierung auch auf der Detektion anderer Ereignisse basieren, die alleine oder kumulativ detektiert worden sind.
Durch die zuvor beschriebene Zerstäubung bzw. Generierung der Fluidtropfen 310.1 durch den Piezozerstäuber strömen diese Fluidtropfen 310.1, die Keime oder andere Substanzen umfassen können, in den Applizierbereich 342. Der Applizierbereich 342, vorliegend eine Reaktionskammer 342, kann mittels einer zusätzlichen Trennwand 334, die den Applizierbereich 342 von dem restlichen Wasserbehälter 304 trennt, gebildet sein.
Um zumindest einen Großteil dieser ungewünschten Keime oder anderen Substanzen zu entfernen, ist vorliegend der mindestens eine Plasmagenerator 306 derart eingerichtet, den erzeugten Plasmastrahl 324 in den Applizierbereich 342 zu injizieren. Dieser kann insbesondere zumindest die gesamte Querschnittsfläche zwischen Trennwand 334 und gegenüberliegender Seitenwand 346 des Wasserbehälters 304 abdecken. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Konfigurierung der Düsenform erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich können mehrere Plasmageneratoren angeordnet sein.
Indem der Applizierbereich 342 zumindest die gesamte Querschnittsfläche abdecken kann, passiert das Aerosol mit den Fluidtropfen 310.1 den Plasmastrahl 324 (zwangsläufig), so dass eine zuverlässige Entfernung von zumindest einem Großteil der ungewünschten Keime oder anderen Substanzen erfolgt. Insbesondere lösen in dem Plasmastrahl 324 enthaltene reaktionsfreudige chemische Spaltprodukte chemische Reaktionen mit den oben genannten Keimen und/oder VOCs aus. Dies führt dazu, dass gesundheitsunbedenkliche Produkte entstehen. Vorzugsweise kann der Plasmagenerator 306 ein nicht-thermisches Plasma 324 erzeugen.
Die so gereinigten Fluidtropfen 310.2 gelangen beispielsweise über eine Filtereinrichtung 340 in den restlichen Wasserbehälter 304 (zurück). Die Filtereinrichtung 340 ist insbesondere eingerichtet, um aus den chemischen Reaktionen entstandene Produkte zu filtern, insbesondere zu absorbieren.
Die Strömungsrichtung der Fluidtropfen 310.1, 310.2 bzw. des Aerosols ist durch Pfeile mit den Bezugszeichen 326, 328 angedeutet und wird durch die Austauschanordnung 308 bewirkt. Es versteht sich, dass zusätzliche Mittel zum Herstellen der Strömung vorgesehen sein können.
Das Steuermodul 312 kann eingerichtet sein, den Plasmagenerator 306 und den Piezozerstäuber 308 für eine bestimmte Zeitdauer zu aktivieren. Die Zeitdauer kann derart gewählt sein, dass eine ausreichende Entkeimung des Reinigungsfluids 304 erzielt werden kann. Beispielsweise kann die Zeitdauer durch vorherige Tests bestimmt werden.
Es versteht sich, dass eine vorzeitige Deaktivierung bei Detektion von mindestens einem bestimmten Ereignis (z.B. keine ausreichende Energieversorgung, augenblicklicher Füllstand nicht im bestimmten Füllstandshöhenbereich, etc.) erfolgen kann.
Die 4 zeigt ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Anmeldung. Beispielsweise nach Detektion von mindestens einem bestimmten Ereignis (z.B. bei Detektion einer Aktivierung eines Haushaltsreinigungsgeräts (z.B. 100)) wird in einem ersten Schritt 401 Plasma durch mindestens einen Plasmagenerator generiert. Vorzugsweise parallel hierzu kann in Schritt 402 eine Austauschanordnung aktiviert sein. In Schritt 402 wird insbesondere ein Austausch des erzeugten Plasmas mit zumindest einem Teil des Reinigungsfluids bewirkt. Das Austauschen umfasst insbesondere ein Applizieren des Plasmas auf zumindest einen Teil eines in einem Fluidbehälter der Feuchtreinigungsvorrichtung bevorrateten Reinigungsfluids, derart, dass eine zumindest teilweise Reinigung des Teils des Reinigungsfluids durchgeführt wird. Insbesondere wird mindestens ein Teil des Reinigungsfluids mit dem erzeugten Plasma, insbesondere einem Plasma mit reaktiven Sauerstoffspezies und/oder Stickstoffspezies, behandelt.
Anmeldungsgemäß kann eine kurz- und langfristige Keimfreiheit des Wassers (Abtötung innerhalb weniger Minuten, Wirkung für mehrere Tage) erreicht werden. Ein Feuchtreinigungssystem mit Wassertank, der eine Plasmaquelle umfassen kann und einen Gasaustausch ins Wasser ermöglicht, kann bereitgestellt werden. Dadurch entsteht plasmaaktiviertes Wasser, das auf der zu reinigenden Oberfläche eine keimreduzierende Wirkung hat und im Tank (nahezu) dauerhaft keimfrei bleibt (mehrere Tage ohne erneute Aktivierung). Es werden keine chemischen Zusatzstoffe zur Keimfreiheit bestätigt. Das Wasser kann insbesondere jederzeit reaktiviert werden.
Bezugszeichenliste

100: Haushaltsreinigungsgerät
102, 202, 302: Feuchtreinigungsvorrichtung
104, 204, 304: Fluidbehälter
106, 206, 306: Plasmagenerator
108, 208, 308: Austauschanordnung
210, 310: Reinigungsfluid
310.1, 310.2: Fluidtropfen
212, 312: Steuermodul
314: Plasmadüse
316,318: Elektroden
320: Spannungsgenerator
322: Signalgenerator
324: Plasma
326, 328: Strömungsrichtung der Fluidtropfen
330: Schwingkörper
332: Ultraschallwellen
334: Trennwand
336: Anschluss
340: Filtereinrichtung
342: Applizierbereich
344: Anschluss
346: Seitenwand

Claims

Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302), umfassend: - mindestens einen Fluidbehälter (104, 204, 304), eingerichtet zum Bevorraten von einem Reinigungsfluid (210, 310), dadurch gekennzeichnet, dass - die Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) mindestens einen Plasmagenerator (106, 206, 306) umfasst, eingerichtet zum Erzeugen von Plasma (324), und - die Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) mindestens eine Austauschanordnung (108, 208, 308) umfasst, eingerichtet zum Bewirken eines Austausches des erzeugten Plasmas (324) mit zumindest einem Teil des Reinigungsfluids (210, 310).
Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmagenerator (106, 206, 306) zum Erzeugen eines Plasmas (324) mit reaktiven Sauerstoffspezies und/oder Stickstoffspezies eingerichtet ist.
Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmagenerator (106, 206, 306) zum Erzeugen eines nicht-thermischen Plasmas (324) eingerichtet ist.
Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmagenerator (106, 206, 306) zumindest zwei mit einer hochfrequenten Wechselspannung beaufschlagbare Elektroden (316, 318) aufweist.
Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Austauschanordnung (108, 208, 308) eine Gasaustauscheinrichtung (108, 208, 308) ist, - wobei die Gasaustauscheinrichtung (108, 208, 308) zum zumindest teilweisen Zerstäuben des Reinigungsfluids (210, 310) in Fluidtropfen (310.1, 310.2) eingerichtet ist.
Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass - die Gasaustauscheinrichtung (108, 208, 308) zum Einleiten der Fluidtropfen (310.1, 310.2) in einen Applizierbereich (342) eingerichtet ist, und - der Plasmagenerator (106, 206, 306) zum Injizieren des Plasmas (324) in den Applizierbereich (342) eingerichtet ist.
Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) mindestens ein Steuermodul (212, 312) umfasst, - wobei das Steuermodul (212, 312) zumindest zum Aktivieren des Plasmagenerators (106, 206, 306) für eine bestimmte Zeitdauer eingerichtet ist, und/oder - wobei das Steuermodul (212, 312) zumindest zum Aktivieren des Plasmagenerators (106, 206, 306) bei Detektion von mindestens einem bestimmten Ereignis eingerichtet ist.
Haushaltsreinigungsgerät (100), insbesondere Staubsauger (100), umfassend mindestens eine Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) nach einem der vorherigen Ansprüche.
Verfahren zum Betreiben einer Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302), insbesondere einer Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, umfassend: - Generieren von Plasma (324) durch mindestens einen Plasmagenerator (106, 206, 306), und - Bewirken eines Austausches des erzeugten Plasmas (324) auf zumindest einem Teil des Reinigungsfluids (210, 310).
Verwendung eines Plasmagenerators (106, 206, 306) in einer Feuchtreinigungsvorrichtung (102, 202, 302) für die Durchführung einer Plasmabehandlung des in einem Fluidbehälter (104, 204, 304) bevorrateten Reinigungsfluids (210, 310).