DE102017220701A1

DE102017220701A1 - Centrifugal separator with centric feed of the air to be cleaned

Info

Publication number: DE102017220701A1
Application number: DE102017220701.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Seith
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2019-05-23

Abstract

Es wird ein Fliehkraftabscheider beschrieben, der ein Wirbelrohr mit einer ersten Öffnung und einer in Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs gesehen zur ersten Öffnung entgegengesetzt angeordneten zweiten Öffnung sowie einen Lufteinlassbereich aufweist, wobei dem Wirbelrohr über den Lufteinlassbereich eine Luftströmung zuführbar ist. Der Fliehkraftabscheider umfasst eine an der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs vorgesehene Schmutzauswurfkante, die dazu ausgelegt ist, Staub und Schmutz aus der Luft abzuscheiden. Dabei ist dem Fliehkraftabscheider beim vorgesehenen Betrieb über den Lufteinlassbereich eine Luftströmung in einer Richtung zuführbar, die von der Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs um maximal 15° abweicht, wobei der Mittelpunkt eines minimalen Querschnitts einer Wandung des Lufteinlassbereichs senkrecht zur Mittenachse relativ zur Mittenachse des Wirbelrohrs einen radialen Versatz aufweist, der weniger als 10 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs beträgt. Im Inneren von mindestens einem von dem Wirbelrohr und dem Lufteinlassbereich ist mindestens ein Luftleitelement angeordnet, das dazu ausgelegt ist, die einströmende Luft in eine rotierende Strömung zu versetzen.

A centrifugal separator is described which has a vortex tube with a first opening and a second opening arranged opposite the first opening in the direction of the center axis of the vortex tube and an air inlet area, wherein an air flow can be supplied to the vortex tube via the air inlet area. The centrifugal separator comprises a dirt discharge edge provided at the second opening of the vortex tube and adapted to separate dust and dirt from the air. In the intended operation, the centrifugal separator can be supplied with an air flow in a direction that deviates from the direction of the center axis of the vortex tube by a maximum of 15 °, the center of a minimal cross section of a wall of the air inlet region perpendicular to the center axis relative to the center axis of the vortex tube radial offset which is less than 10% of the largest diameter of the vortex tube. In the interior of at least one of the vortex tube and the air inlet region, at least one air guide element is arranged, which is designed to set the incoming air into a rotating flow.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Fliehkraftabscheider sowie einen Staubsauger mit einem Fliehkraftabscheider. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen einer Luftströmung mittels eines Fliehkraftabscheiders.The invention relates to a centrifugal separator and a vacuum cleaner with a centrifugal separator. Furthermore, the invention relates to a method for cleaning an air flow by means of a centrifugal separator.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die US-Patentschrift US 6 662 403 B2 beschreibt eine Cyclon-Staubsammelvorrichtung. Die Cyclon-Staubsammelvorrichtung umfasst einen Cyclonkörper, der auf einem teleskopischen Verlängerungsrohr eines Staubsaugers angebracht ist, eine Cyclonabdeckung und eine Staubaufnahme. Die Cyclonabdeckung weist einen zylindrischen Abdeckkörper, dessen eines Ende geschlossen ist, sowie einen erster Verunreinigungspfad auf, der mit einem ersten Durchgangsloch in Verbindung steht. Der Staubbehälter ist abnehmbar mit der Cyclonabdeckung gekoppelt und weist einen zylindrischen Sammelkörper und einen zweiten Verunreinigungspfad auf, der mit dem ersten Verunreinigungspfad in Verbindung steht.The US patent US Pat. No. 6,662,403 B2 describes a cyclone dust collector. The cyclone dust collector comprises a cyclone body mounted on a telescopic extension tube of a vacuum cleaner, a cyclone cover and a dust receiver. The cyclone cover has a cylindrical cover body, one end of which is closed, and a first impurity path communicating with a first through hole. The dust container is detachably coupled to the cyclone cover and has a cylindrical collection body and a second contaminant path communicating with the first contaminant path.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2011 003 563 U1 beschreibt einen Staubsauger mit Cyclontrennung der Abfälle. Der Staubsauger umfasst eine Baugruppe zum Trennen der Abfälle, die eine erste Cyclontrennstufe mit einer primären Trenneinrichtung durch Cyclonwirkung oder Trägheit und einer zweiten Cyclontrennstufe mit einer Vielzahl von Cyclontrenneinrichtungen aufweist, wobei die durch die beiden Cyclontrennstufen getrennten Abfälle in einem Behälter aufgefangen werden. Der Behälter weist mindestens ein erstes und mindestens ein zweites Fach auf, das der ersten bzw. zweiten Trennstufe zugeordnet ist. Der Behälter ist abnehmbar und weist einen Deckel auf, der mindestens eine erste Einlassöffnung für die Abfälle der ersten Trennstufe und mindestens eine zweite Einlassöffnung für die Abfälle der zweiten Trennstufe aufweist, wobei der Deckel das Schließen des ersten und zweiten zugeordneten Fachs gewährleistet.The German utility model DE 20 2011 003 563 U1 describes a vacuum cleaner with Cyclontrennung the waste. The vacuum cleaner comprises a waste separation assembly having a first cyclone separation stage with a cyclic action or inertia primary separator and a second cyclone separation stage with a plurality of cyclone separators wherein the waste separated by the two cyclone separation stages is collected in a vessel. The container has at least a first and at least a second compartment, which is associated with the first and second separation stage. The container is removable and has a lid having at least a first inlet opening for the wastes of the first separation stage and at least a second inlet opening for the wastes of the second separation stage, wherein the lid ensures the closing of the first and second associated compartment.

Der Erfindung zugrundeliegende AufgabeThe problem underlying the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fliehkraftabscheider zur Verfügung zu stellen, der einen geringen Druckabfall zwischen Lufteingang und Luftausgang aufweist und eine kompakte und platzsparende Bauweise ermöglicht.It is an object of the invention to provide a centrifugal separator is available, which has a low pressure drop between the air inlet and air outlet and allows a compact and space-saving design.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch Bereitstellen eines Fliehkraftabscheiders, der ein Wirbelrohr mit einer ersten Öffnung und einer in Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs gesehen zur ersten Öffnung entgegengesetzt angeordneten zweiten Öffnung sowie einen Lufteinlassbereich aufweist, wobei dem Wirbelrohr über den Lufteinlassbereich eine Luftströmung zuführbar ist. Der Fliehkraftabscheider umfasst eine an der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs vorgesehene Schmutzauswurfkante, die dazu ausgelegt ist, Staub und Schmutz aus der Luft abzuscheiden. Dabei ist dem Fliehkraftabscheider beim vorgesehenen Betrieb über den Lufteinlassbereich eine Luftströmung in einer Richtung zuführbar, die von der Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs um maximal 15° abweicht, wobei der Mittelpunkt eines minimalen Querschnitts einer Wandung des Lufteinlassbereichs senkrecht zur Mittenachse relativ zur Mittenachse des Wirbelrohrs einen radialen Versatz aufweist, der weniger als 10 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs beträgt. Im Inneren von mindestens einem von dem Wirbelrohr und dem Lufteinlassbereich ist mindestens ein Luftleitelement angeordnet, das dazu ausgelegt ist, die einströmende Luft in eine rotierende Strömung zu versetzen.The solution of the object is achieved by providing a centrifugal separator, which has a vortex tube with a first opening and viewed in the direction of the center axis of the vortex tube opposite the first opening second opening and an air inlet region, wherein the vortex tube via the air inlet region, an air flow can be supplied. The centrifugal separator comprises a dirt discharge edge provided at the second opening of the vortex tube and adapted to separate dust and dirt from the air. In the intended operation, the centrifugal separator can be supplied with an air flow in a direction that deviates from the direction of the center axis of the vortex tube by a maximum of 15 °, the center of a minimal cross section of a wall of the air inlet region perpendicular to the center axis relative to the center axis of the vortex tube radial offset which is less than 10% of the largest diameter of the vortex tube. In the interior of at least one of the vortex tube and the air inlet region, at least one air guide element is arranged, which is designed to set the incoming air into a rotating flow.

Der Lufteinlassbereich des erfindungsgemäßen Fliehkraftabscheiders umfasst zumindest die erste Öffnung des Wirbelrohrs. Zusätzlich kann der Lufteinlassbereich einen der ersten Öffnung des Wirbelrohrs im Strömungspfad vorgelagerten Bereich des Fliehkraftabscheiders umfassen, der mit der ersten Öffnung des Wirbelrohrs fluidisch verbunden ist.The air inlet region of the centrifugal separator according to the invention comprises at least the first opening of the vortex tube. In addition, the air inlet region may comprise a region of the centrifugal separator upstream of the first opening of the vortex tube in the flow path, which region is fluidically connected to the first opening of the vortex tube.

Ein Wirbelrohr im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Rohr von kreisförmigem oder ovalem Querschnitt, wobei der Querschnitt des Wirbelrohrs entlang der Mittenachse im Wesentlichen konstant ist. Dabei ist unter einem entlang der Mittenachse im Wesentlichen konstanten Querschnitt zu verstehen, dass der Querschnitt des Wirbelrohrs entlang der Mittenachse um weniger als 10 % variiert, so dass die Abweichung des Rohrs von der idealisierten Zylindermantelform gering ist. Unter der Mittenachse des Wirbelrohrs ist die Achse des Zylinders in axialer Richtung zu verstehen.A vortex tube in the sense of the present invention is a tube of circular or oval cross section, wherein the cross section of the vortex tube along the central axis is substantially constant. Here, a cross section that is essentially constant along the center axis is to be understood as meaning that the cross section of the vortex tube varies by less than 10% along the center axis, so that the deviation of the tube from the idealized cylindrical shell shape is small. Under the center axis of the vortex tube, the axis of the cylinder is to be understood in the axial direction.

Die Luftströmung der zu reinigenden Luft wird dem Lufteinlassbereich des Fliehkraftabscheiders mit einer Strömungsrichtung zugeführt, die von der Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs um maximal 15° abweicht. Die Zuführung der Luftströmung im Wesentlichen in Richtung der Mittenachse hat den Vorteil, dass überflüssige Luftumlenkungen des Eingangsluftstroms vermieden werden. Dadurch können der Luftwiderstand und damit auch der Druckverlust des Fliehkraftabscheiders gering gehalten werden.The air flow of the air to be cleaned is supplied to the air inlet region of the centrifugal separator with a flow direction that deviates from the direction of the center axis of the vortex tube by a maximum of 15 °. The supply of the air flow substantially in the direction of the center axis has the advantage that superfluous air deflections of the input air flow are avoided. As a result, the air resistance and thus also the pressure loss of the centrifugal separator can be kept low.

Die Luftströmung der zu reinigenden Luft strömt durch den Lufteinlassbereich und somit auch durch einen minimalen Querschnitt der Wandung des Lufteinlassbereichs, wobei der Mittelpunkt des minimalen Querschnitts einen radialen Versatz relativ zur Mittenachse von weniger als 10 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs aufweist. Zur Ermittlung des minimalen Querschnitts wird entlang der Mittenachse des Wirbelrohrs innerhalb des Lufteinlassbereichs der Querschnitt der Innenwandung des Lufteinlassbereichs quer zur Mittenachse betrachtet, wobei der kleinste innerhalb des Lufteinlassbereichs auftretende Querschnitt der minimale Querschnitt des Lufteinlassbereichs im Sinne der Erfindung ist. Dabei wird der Querschnitt der Wandung des Lufteinlassbereichs in Bezug auf die Innenwandung des Lufteinlassbereichs ermittelt, wobei die Luftleitelemente nicht Teil der Wandung sind und bei der Ermittlung des minimalen Querschnitts nicht berücksichtigt werden. Der Mittelpunkt des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs weist einen radialen Versatz relativ zur Mittenachse von weniger als 10 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs auf. Der Mittelpunkt des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs senkrecht zur Mittenachse im Sinne der vorliegenden Erfindung ist der geometrische Schwerpunkt der Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs. Der radiale Versatz im Sinne der vorliegenden Erfindung ist der Abstand des Mittelpunkts des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs von der Mittenachse in einer radialen Richtung senkrecht zur Mittenachse. Im Vergleich zum größten Durchmesser des Wirbelrohrs ist der radiale Versatz daher gering, so dass dem Fliehkraftabscheider über den Lufteinlassbereich die Luftströmung im Wesentlichen mittig zur Mittenachse des Wirbelrohrs zuführbar ist.The air flow of the air to be cleaned flows through the air inlet area and thus also through a minimal cross section of the wall of the air inlet area, wherein the center of the minimum cross section has a radial offset relative to the center axis of less than 10% of the largest diameter of the vortex tube. In order to determine the minimum cross section, the cross section of the inner wall of the air inlet area transverse to the center axis is considered along the center axis of the vortex tube within the air inlet area, wherein the smallest cross section occurring within the air inlet area is the minimum cross section of the air inlet area according to the invention. In this case, the cross section of the wall of the air inlet area is determined with respect to the inner wall of the air inlet area, wherein the air guide elements are not part of the wall and are not taken into account in the determination of the minimum cross section. The midpoint of the minimum cross-section of the wall of the air inlet region has a radial offset relative to the center axis of less than 10% of the largest diameter of the vortex tube. The center point of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area perpendicular to the center axis in the sense of the present invention is the geometric center of gravity of the cross-sectional area of the minimum cross section of the wall of the air inlet area. The radial offset in the sense of the present invention is the distance of the center of the minimum cross section of the wall of the air inlet region from the center axis in a radial direction perpendicular to the center axis. Compared to the largest diameter of the vortex tube, the radial offset is therefore small, so that the centrifugal force separator via the air inlet region, the air flow is fed substantially centrally to the center axis of the vortex tube.

Die für die Fliehkraftabscheidung erforderliche rotierende Strömung wird ausgehend von der einströmenden Luft mittels mindestens eines Luftleitelements erzeugt, das im Inneren von mindestens einem von dem Wirbelrohr und dem Lufteinlassbereich angeordnet ist. Da die rotierende Strömung im Wirbelrohr mit Hilfe des mindestens einen Luftleitelements erzeugt wird, ist es zur Erzeugung dieser Rotation nicht notwendig, die Saugluft relativ zur Mittenachse seitlich beabstandet zuzuführen. Durch die Zuführung des Saugluftstroms in einer Richtung, die im Wesentlichen mit der Richtung der Mittenachse übereinstimmt, wird ein kompakter und platzsparender Aufbau des Fliehkraftabscheiders erzielt, wobei unnötige Luftumlenkungen vermieden werden. Durch die Zuführung der Saugluft über den minimalen Querschnitt des Lufteinlassbereichs, dessen Mittelpunkt einen vergleichsweise geringen radialen Versatz zur Mittenachse aufweist, wird dem Fliehkraftabscheider die Saugluft im Wesentlichen mittig zugeführt. Durch die im Wesentlichen mittige Zuführung des Saugluftstroms wird beispielsweise eine symmetrische beziehungsweise zumindest im Wesentlichen symmetrische Anordnung der Komponenten im Fliehkraftabscheider ermöglicht. Außerdem kann beispielsweise eine großflächige Zuführung der Luftströmung zum Fliehkraftabscheider erfolgen.The centrifugal force required for centrifugal separation is generated starting from the incoming air by means of at least one air guide element, which is arranged in the interior of at least one of the vortex tube and the air inlet region. Since the rotating flow is generated in the vortex tube with the aid of the at least one air guide element, it is not necessary to generate this rotation to supply the suction air laterally spaced relative to the center axis. By supplying the suction air flow in a direction that substantially coincides with the direction of the center axis, a compact and space-saving design of the centrifugal separator is achieved, avoiding unnecessary air deflections. By supplying the suction air over the minimum cross section of the air inlet region, the center of which has a comparatively small radial offset from the center axis, the centrifugal separator is supplied with the suction air substantially in the center. By the substantially central supply of the suction air flow, for example, a symmetrical or at least substantially symmetrical arrangement of the components in the centrifugal separator is made possible. In addition, for example, a large-scale supply of air flow to the centrifugal separator can take place.

Dabei ist es möglich, den Fliehkraftabscheider kleiner als bisher auszubilden. Darüber hinaus sind im Strömungspfad weniger Umlenkungen erforderlich, was zu einem geringeren Druckverlust im Fliehkraftabscheider führt. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Bauform sind ein einfaches Handling, gute Trageeigenschaften, welche beispielsweise durch einen geringen Außendurchmesser ermöglicht werden, eine kostengünstige Herstellung sowie eine einfache Reinigung.It is possible to form the centrifugal separator smaller than before. In addition, fewer deflections are required in the flow path, resulting in a lower pressure drop in the centrifugal separator. Further advantages of the design according to the invention are easy handling, good wearing properties, which are made possible for example by a small outer diameter, cost-effective production and easy cleaning.

Ein erfindungsgemäßer Fliehkraftabscheider kann insbesondere in einem Staubsauger eingesetzt werden. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Fliehkraftabscheider in einem in der Hand haltbaren Staubsauger oder in einem akkubetriebenen Staubsauger verwendet werden.An inventive centrifugal separator can be used in particular in a vacuum cleaner. For example, the centrifugal separator according to the invention can be used in a hand-held vacuum cleaner or in a battery-powered vacuum cleaner.

Durch die kleine Bauform lässt sich der Fliehkraftabscheider bequem in das Design von in der Hand haltbaren Staubsaugern integrieren. Darüber hinaus ist gerade der geringe Druckabfall entlang des Fliehkraftabscheiders im Bereich der in der Hand haltbaren und/oder akkubetriebenen Staubsauger von Vorteil, weil wegen des geringen Druckabfalls im Fliehkraftabscheider eine höhere Saugleistung zur Verfügung gestellt werden kann. Der Einsatz des Fliehkraftabscheiders ist jedoch nicht auf kleine Staubsaugermodelle beschränkt. Vielmehr kann der Fliehkraftabscheider in jedem beliebigen Staubsaugermodell zum Einsatz kommen.The small design makes it easy to integrate the centrifugal separator into the design of hand-held vacuum cleaners. In addition, just the low pressure drop along the centrifugal separator in the field of hand-held and / or battery-powered vacuum cleaner is advantageous because a higher suction power can be provided due to the low pressure drop in the centrifugal separator. However, the use of the centrifugal separator is not limited to small vacuum cleaner models. Rather, the centrifugal separator can be used in any vacuum cleaner model.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt außerdem durch Bereitstellen eines Fliehkraftabscheiders, der ein Wirbelrohr mit einer ersten Öffnung und einer in Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs gesehen zur ersten Öffnung entgegengesetzt angeordneten zweiten Öffnung sowie einen Lufteinlassbereich aufweist, wobei dem Wirbelrohr über den Lufteinlassbereich eine Luftströmung zuführbar ist. Der Fliehkraftabscheider umfasst eine an der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs vorgesehene Schmutzauswurfkante, die dazu ausgelegt ist, Staub und Schmutz aus der Luft abzuscheiden. Dabei weist der Mittelpunkt eines minimalen Querschnitts einer Wandung des Lufteinlassbereichs senkrecht zur Mittenachse relativ zur Mittenachse des Wirbelrohrs einen radialen Versatz auf, der weniger als 10 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs beträgt. Dabei beträgt die Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs mehr als 60 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs. Im Inneren von mindestens einem von dem Wirbelrohr und dem Lufteinlassbereich ist mindestens ein Luftleitelement angeordnet, das dazu ausgelegt ist, die einströmende Luft in eine rotierende Strömung zu versetzen.The solution of the object is also achieved by providing a centrifugal separator, which has a vortex tube with a first opening and viewed in the direction of the center axis of the vortex tube opposite the first opening second opening and an air inlet region, wherein the vortex tube via the air inlet region, an air flow can be supplied , The centrifugal separator comprises a dirt discharge edge provided at the second opening of the vortex tube and adapted to separate dust and dirt from the air. In this case, the center of a minimum cross section of a wall of the air inlet region perpendicular to the center axis relative to the center axis of the vortex tube has a radial offset which is less than 10% of the largest diameter of the vortex tube. In this case, the cross-sectional area of the minimum cross section of the wall of the air inlet region is more than 60% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube. In the interior of at least one of the vortex tube and the air inlet region, at least one air guide element is arranged, which is designed to set the incoming air into a rotating flow.

Der radiale Versatz des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs relativ zur Mittenachse ist im Vergleich zum größten Durchmesser des Wirbelrohrs gering, so dass dem Fliehkraftabscheider die Luftströmung der zu reinigenden Luft im Wesentlichen mittig zuführbar ist. Dabei erfolgt die Zuführung der Luft über einen vergleichsweise großen Querschnitt, dessen Fläche in der Größenordnung der Querschnittsfläche des Wirbelrohrs liegt. Dadurch kann ein Fliehkraftabscheider bereitgestellt werden, in dem die zu reinigende Luft über den gesamten Strömungspfad mit einem großen Strömungsquerschnitt durch den Fliehkraftabscheider führbar ist. Der Luftwiderstand und damit auch der Druckverlust im Fliehkraftabscheider sind daher gering. Ein derartiger leicht durchströmbarer Fliehkraftabscheider kann auch vergleichsweise klein dimensioniert werden und bleibt dennoch gut durchströmbar. The radial offset of the minimum cross section of the wall of the air inlet region relative to the center axis is small in comparison to the largest diameter of the vortex tube, so that the air flow of the air to be cleaned can be fed to the centrifugal separator substantially in the center. In this case, the supply of air via a comparatively large cross-section, the surface is in the order of the cross-sectional area of the vortex tube. As a result, a centrifugal separator can be provided, in which the air to be cleaned can be guided over the entire flow path with a large flow cross section through the centrifugal separator. The air resistance and thus the pressure drop in the centrifugal separator are therefore low. Such a centrifugal separator which can be easily flowed through can also be dimensioned to be comparatively small and nevertheless remains easily traversable.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt außerdem durch Bereitstellen eines Fliehkraftabscheiders, der ein Wirbelrohr mit einer ersten Öffnung und einer in Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs gesehen zur ersten Öffnung entgegengesetzt angeordneten zweiten Öffnung sowie einen Lufteinlassbereich aufweist, wobei dem Wirbelrohr über den Lufteinlassbereich eine Luftströmung zuführbar ist. Der Fliehkraftabscheider umfasst eine an der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs vorgesehene Schmutzauswurfkante, die dazu ausgelegt ist, Staub und Schmutz aus der Luft abzuscheiden. Dabei ist dem Fliehkraftabscheider beim vorgesehenen Betrieb über den Lufteinlassbereich die Luftströmung in einer Richtung zuführbar, die von der Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs um maximal 15° abweicht. Im Inneren von mindestens einem von dem Wirbelrohr und dem Lufteinlassbereich ist mindestens ein Luftleitelement angeordnet, das dazu ausgelegt ist, die einströmende Luft in eine rotierende Strömung zu versetzen, wobei sich jedes Luftleitelement in radialer Richtung lediglich über einen Teil des Abstands zwischen der Mittenachse und einer Wandung des Wirbelrohrs oder des Lufteinlassbereichs erstreckt, wobei entweder zwischen einem Luftleitelement und der Mittenachse oder zwischen einem Luftleitelement und der Wandung des Wirbelrohrs oder des Lufteinlassbereichs ein freier Zwischenraum verbleibt. Durch diese freien Zwischenräume kann Grobschmutz das mindestens eine Luftleitelement passieren. Dadurch wird verhindert, dass sich Grobschmutz im Luftleitelement verfängt.The solution of the object is also achieved by providing a centrifugal separator, which has a vortex tube with a first opening and viewed in the direction of the center axis of the vortex tube opposite the first opening second opening and an air inlet region, wherein the vortex tube via the air inlet region, an air flow can be supplied , The centrifugal separator comprises a dirt discharge edge provided at the second opening of the vortex tube and adapted to separate dust and dirt from the air. In this case, the centrifugal separator can be fed in the intended operation via the air inlet region, the air flow in a direction which deviates from the direction of the center axis of the vortex tube by a maximum of 15 °. In the interior of at least one of the vortex tube and the air inlet region, at least one air guide element is arranged, which is designed to set the incoming air in a rotating flow, wherein each air guide element in the radial direction over only a part of the distance between the center axis and a Wall of the vortex tube or the air inlet portion extends, leaving a free space either between an air guide and the center axis or between an air guide and the wall of the vortex tube or the air inlet portion. Coarse dirt can pass through at least one air guide element as a result of these free spaces. This prevents that coarse dirt caught in the air guide.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Reinigen einer Luftströmung mittels eines Fliehkraftabscheiders. Der Fliehkraftabscheider umfasst ein Wirbelrohr mit einer ersten Öffnung und einer in Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs gesehen zur ersten Öffnung entgegengesetzt angeordneten zweiten Öffnung, einen Lufteinlassbereich, wobei dem Wirbelrohr über den Lufteinlassbereich eine Luftströmung zuführbar ist, und eine an der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs vorgesehene Schmutzauswurfkante, die dazu ausgelegt ist, Staub und Schmutz aus der Luft abzuscheiden. Das Verfahren umfasst Zuführen einer Strömung von zu reinigender Luft über den Lufteinlassbereich in einer Richtung, die von der Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs um maximal 15° abweicht, wobei der Mittelpunkt eines minimalen Querschnitts einer Wandung des Lufteinlassbereichs senkrecht zur Mittenachse relativ zur Mittenachse des Wirbelrohrs einen radialen Versatz aufweist, der weniger als 10 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs beträgt; Erzeugen einer rotierenden Strömung der Luft mittels mindestens eines Luftleitelements, das im Inneren von mindestens einem von dem Wirbelrohr und dem Lufteinlassbereich angeordnet ist, und Abscheiden von mindestens einem von Schmutz und Staub an der Schmutzauswurfkante des Wirbelrohrs.An inventive method is used to clean an air flow by means of a centrifugal separator. The centrifugal separator comprises a vortex tube having a first opening and a second opening arranged opposite the first opening in the direction of the center axis of the vortex tube, an air inlet area, wherein an air flow can be supplied to the vortex tube via the air inlet area, and a dirt ejection edge provided at the second opening of the vortex tube , which is designed to separate dust and dirt from the air. The method includes supplying a flow of air to be cleaned across the air inlet region in a direction that deviates from the direction of the center axis of the vortex tube by a maximum of 15 °, wherein the midpoint of a minimum cross section of a wall of the air inlet region perpendicular to the center axis relative to the center axis of the vortex tube radial offset which is less than 10% of the largest diameter of the vortex tube; Generating a rotating flow of the air by means of at least one air guiding element arranged inside at least one of the vortex tube and the air inlet region, and depositing at least one of dirt and dust at the dirt ejecting edge of the vortex tube.

Bevorzugte Ausgestaltungen der ErfindungPreferred embodiments of the invention

Vorzugsweise beträgt die Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs mehr als 60 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs. Vorzugsweise beträgt die Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs mehr als 65 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs. Vorzugsweise beträgt die Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs mehr als 70 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs. Vorzugsweise beträgt die Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs mehr als 75 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs. Vorzugsweise beträgt die Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs mehr als 80 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs. Vorzugsweise beträgt die Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs mehr als 85 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs. Vorzugsweise beträgt die Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs mehr als 90 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs. Durch die großflächige Zuführung des Luftstroms über den Lufteinlassbereich kann ein gut durchströmbarer Fliehkraftabscheider ausgebildet werden, der der zu reinigenden Luft einen geringen Luftwiderstand entgegensetzt. Dadurch wird der Druckverlust über den Fliehkraftabscheider verringert.Preferably, the cross-sectional area of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area is more than 60% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube. Preferably, the cross-sectional area of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area is more than 65% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube. Preferably, the cross-sectional area of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area is more than 70% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube. Preferably, the cross-sectional area of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area is more than 75% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube. Preferably, the cross-sectional area of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area is more than 80% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube. Preferably, the cross-sectional area of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area is more than 85% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube. Preferably, the cross-sectional area of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area is more than 90% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube. Due to the large-area supply of the air flow over the air inlet area, a centrifugal separator which can be easily flown through can be formed which opposes low air resistance of the air to be cleaned. This reduces the pressure loss via the centrifugal separator.

Vorzugsweise beträgt der radiale Versatz des Mittelpunkts des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs relativ zur Mittenachse des Wirbelrohrs weniger als 5 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs. Vorzugsweise beträgt der radiale Versatz des Mittelpunkts des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs relativ zur Mittenachse des Wirbelrohrs weniger als 3 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs.Preferably, the radial offset of the center of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area relative to the center axis of the vortex tube is less than 5% of the largest Diameter of the vortex tube. Preferably, the radial offset of the center of the minimum cross section of the wall of the air inlet area relative to the center axis of the vortex tube is less than 3% of the largest diameter of the vortex tube.

Vorzugsweise ist der minimale Querschnitt des Lufteinlassbereichs konzentrisch zur Mittenachse des Wirbelrohrs angeordnet. Vorzugsweise verläuft die Mittenachse des Wirbelrohrs durch den Mittelpunkt des minimalen Querschnitts des Lufteinlassbereichs. Durch die mittige Anordnung des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs relativ zur Mittenachse des Wirbelrohrs wird eine gleichmäßige Durchströmung des Fliehkraftabscheiders möglich.Preferably, the minimum cross section of the air inlet region is arranged concentrically to the center axis of the vortex tube. Preferably, the center axis of the vortex tube passes through the midpoint of the minimum cross section of the air inlet region. Due to the central arrangement of the minimum cross section of the wall of the air inlet region relative to the center axis of the vortex tube, a uniform flow through the centrifugal separator is possible.

Vorzugsweise erstreckt sich die Mittenachse des Wirbelrohrs durch den minimalen Querschnitt der Wandung des Lufteinlassbereichs hindurch.Preferably, the center axis of the vortex tube extends through the minimum cross section of the wall of the air inlet region.

Vorzugsweise ist die dem Lufteingangsbereich beim vorgesehenen Betrieb zuführbare Luftströmung symmetrisch zur Mittenachse des Wirbelrohrs ausgebildet. Vorzugsweise ist der minimale Querschnitt des Lufteinlassbereichs als kreisförmiger Querschnitt ausgebildet.The air flow which can be supplied to the air inlet region during the intended operation is preferably formed symmetrically with respect to the center axis of the vortex tube. Preferably, the minimum cross section of the air inlet area is formed as a circular cross section.

Vorzugsweise ist dem Fliehkraftabscheider beim vorgesehenen Betrieb über den Lufteinlassbereich die Luftströmung in einer Richtung zuführbar, die von der Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs um maximal 10° abweicht. Vorzugsweise ist dem Fliehkraftabscheider beim vorgesehenen Betrieb über den Lufteinlassbereich die Luftströmung in einer Richtung zuführbar, die von der Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs um maximal 5° abweicht. Die Zuführung der Luft zum Fliehkraftabscheider erfolgt also in Richtung der Mittenachse oder mit einer geringen Winkelabweichung zur Richtung der Mittenachse.In the intended operation, the centrifugal force separator can be supplied via the air inlet region with the air flow in a direction which deviates from the direction of the center axis of the vortex tube by a maximum of 10 °. In the intended operation, the centrifugal force separator can be supplied with the air flow in a direction that deviates from the direction of the center axis of the vortex tube by a maximum of 5 ° via the air inlet region. The supply of air to the centrifugal separator thus takes place in the direction of the center axis or with a small angular deviation from the direction of the center axis.

Vorzugsweise ist dem Fliehkraftabscheider beim vorgesehenen Betrieb über den Lufteinlassbereich eine Luftströmung in Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs zuführbar. Durch die im Wesentlichen axiale Luftzuführung können überflüssige Luftumlenkungen, welche den Luftwiderstand erhöhen würden, vermieden werden.Preferably, the centrifugal separator in the intended operation via the air inlet region, an air flow in the direction of the center axis of the vortex tube can be fed. Due to the substantially axial air supply superfluous air deflections, which would increase the air resistance can be avoided.

Vorzugsweise ist der Lufteinlassbereich im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Mittenachse des Wirbelrohrs ausgebildet. Durch die symmetrische Ausbildung des Lufteinlassbereichs wird eine gleichmäßige Luftzufuhr zum Wirbelrohr in Richtung der Mittenachse ermöglicht.Preferably, the air inlet region is formed substantially rotationally symmetrical to the center axis of the vortex tube. The symmetrical design of the air inlet area allows a uniform supply of air to the vortex tube in the direction of the center axis.

Vorzugsweise stimmt die Mittenachse des Wirbelrohrs mit der Mittenachse des Lufteinlassbereichs überein. Durch die Anordnung von Wirbelrohr und Lufteinlassbereich in axialer Richtung wird ein kompakter und platzsparender Aufbau ermöglicht. Vorzugsweise ist der Lufteinlassbereich dazu ausgelegt, dem Wirbelrohr die Luft zentrisch zur Mittenachse des Wirbelrohrs zuzuführen. Vorzugsweise ist die dem Wirbelrohr zugeführte Luftströmung symmetrisch zur Mittenachse des Wirbelrohrs ausgebildet.Preferably, the center axis of the vortex tube coincides with the center axis of the air inlet area. The arrangement of vortex tube and air inlet area in the axial direction allows a compact and space-saving design. The air inlet region is preferably designed to supply the air centrally to the vortex tube to the center axis of the vortex tube. Preferably, the air flow supplied to the vortex tube is formed symmetrically to the center axis of the vortex tube.

Vorzugsweise ist beim vorgesehenen Betrieb am luftauslassseitigen Ende des Fliehkraftabscheiders eine Luftströmung aus dem Fliehkraftabscheider in einer Richtung abführbar, die von der Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs um maximal 15° abweicht. Vorzugsweise wird die Luftströmung auch am luftauslassseitigen Ende des Fliehkraftabscheiders im Wesentlichen in Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs abgeführt.Preferably, in the intended operation at the air outlet end of the centrifugal separator, an air flow from the centrifugal separator in a direction can be dissipated, which deviates from the direction of the center axis of the vortex tube by a maximum of 15 °. Preferably, the air flow is also discharged at the air outlet end of the centrifugal separator substantially in the direction of the center axis of the vortex tube.

Vorzugsweise weist der Fliehkraftabscheider einen Luftauslassbereich auf, wobei ein minimaler Querschnitt des Luftauslassbereichs senkrecht zur Mittenachse im Wesentlichen mittig zur Mittenachse des Wirbelrohrs angeordnet ist. Vorzugsweise weist der Mittelpunkt des minimalen Querschnitts des Luftauslassbereichs einen radialen Versatz relativ zur Mittenachse des Wirbelrohrs auf, der weniger als 10 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs beträgt.The centrifugal separator preferably has an air outlet region, wherein a minimal cross section of the air outlet region is arranged perpendicular to the center axis substantially centrally to the center axis of the vortex tube. Preferably, the midpoint of the minimum cross section of the air outlet region has a radial offset relative to the center axis of the vortex tube, which is less than 10% of the largest diameter of the vortex tube.

Vorzugsweise sind die in den Fliehkraftabscheider strömende Saugluft und die aus dem Fliehkraftabscheider strömende Saugluft im Wesentlichen in Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs ausgerichtet. Die Richtung der einströmenden Saugluft entspricht also der Richtung der ausströmenden Saugluft. Der Fliehkraftabscheider wird beispielsweise in Richtung der Mittenachse von Saugluft durchströmt, so dass die Umlenkungen des Luftstroms gering gehalten werden. Der Vorteil davon ist, dass der Druckverlust im Fliehkraftabscheider gering ist.Preferably, the suction air flowing into the centrifugal separator and the suction air flowing out of the centrifugal separator are oriented substantially in the direction of the center axis of the vortex tube. The direction of the incoming suction air thus corresponds to the direction of the outflowing suction air. The centrifugal separator, for example, flows through in the direction of the center axis of suction air, so that the deflections of the air flow are kept low. The advantage of this is that the pressure loss in the centrifugal separator is low.

Vorzugsweise ist der Lufteinlassbereich dazu ausgelegt, dem Wirbelrohr eine im Wesentlichen in Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs ausgerichtete Luftströmung zuzuführen. Vorzugsweise stimmt die Strömungsrichtung der in das Wirbelrohr einströmenden Saugluft mit der Mittenachse des Wirbelrohrs überein.The air inlet region is preferably designed to supply the vortex tube with an air flow oriented substantially in the direction of the center axis of the vortex tube. The flow direction of the suction air flowing into the vortex tube preferably coincides with the center axis of the vortex tube.

Vorzugsweise umfasst der Lufteinlassbereich einen Übergangsbereich zum Wirbelrohr, der sich in Richtung der Mittenachse zur ersten Öffnung des Wirbelrohrs hin verjüngt. Dadurch ist die Geschwindigkeit der einströmenden Luft im Bereich des Lufteinlassbereichs niedriger als im Wirbelrohr, so dass im Wirbelrohr eine hohe Strömungsgeschwindigkeit erzielt wird. Dadurch wird die Abscheidung von Schmutz und Staub gefördert. Preferably, the air inlet region comprises a transition region to the vortex tube, which tapers in the direction of the center axis to the first opening of the vortex tube. As a result, the velocity of the incoming air in the region of the air inlet region is lower than in the vortex tube, so that a high flow velocity is achieved in the vortex tube. This promotes the separation of dirt and dust.

Vorzugsweise umfasst der Lufteinlassbereich einen Übergangsbereich zum Wirbelrohr, der sich in Richtung der Mittenachse zur ersten Öffnung des Wirbelrohrs hin aufweitet. Bei dieser Ausführung verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit im Wirbelrohr relativ zur Strömungsgeschwindigkeit im Lufteinlassbereich. Dadurch kann beispielsweise die Geräuschemission des Fliehkraftabscheiders verringert werden.Preferably, the air inlet region comprises a transition region to the vortex tube, which widens in the direction of the center axis to the first opening of the vortex tube. In this embodiment, the flow velocity in the vortex tube decreases relative to the flow velocity in the air inlet region. As a result, for example, the noise emission of the centrifugal separator can be reduced.

Im Inneren von mindestens einem von dem Wirbelrohr und dem Lufteinlassbereich ist mindestens ein Luftleitelement angeordnet, das dazu ausgelegt ist, die einströmende Luft in eine rotierende Strömung zu versetzen. Vorzugsweise ist mindestens ein Luftleitelement an der Innenwand des Wirbelrohrs angebracht. Vorzugsweise ist mindestens ein Luftleitelement im Strömungspfad hinter der ersten Öffnung angeordnet, um die einströmende Luft in Rotation zu versetzen.In the interior of at least one of the vortex tube and the air inlet region, at least one air guide element is arranged, which is designed to set the incoming air into a rotating flow. Preferably, at least one air guide element is attached to the inner wall of the vortex tube. Preferably, at least one air guiding element is arranged in the flow path behind the first opening in order to set the incoming air into rotation.

Vorzugsweise umfasst der Lufteinlassbereich einen der ersten Öffnung des Wirbelrohrs vorgelagerten Bereich, wobei mindestens ein Luftleitelement im Lufteinlassbereich angeordnet ist. Vorzugsweise ist mindestens ein Luftleitelement an der Wandung des Lufteinlassbereichs angebracht. Dadurch ist es möglich, bereits im Lufteinlassbereich eine rotierende Strömung hervorzurufen und das Wirbelrohr mit rotierender Luft zu beschicken.Preferably, the air inlet region comprises an area disposed upstream of the first opening of the vortex tube, wherein at least one air guide element is arranged in the air inlet region. Preferably, at least one air guide element is attached to the wall of the air inlet region. This makes it possible to cause a rotating flow already in the air inlet area and to feed the vortex tube with rotating air.

Vorzugsweise weist der Fliehkraftabscheider ein entlang der Mittenachse des Wirbelrohrs in Längsrichtung verlaufendes Mittenelement auf, wobei an der Außenseite des Mittenelements mindestens ein Luftleitelement angebracht ist. Auf diese Weise ist es möglich, im Bereich der Mittenachse ein oder mehrere Luftleitelemente anzuordnen, um die einströmende Luft in Rotation zu versetzen. Beispielsweise können sowohl an der Mittenachse als auch an der Innenwandung des Wirbelrohrs und des Lufteinlassbereichs Luftleitelemente angeordnet sein, um auf diese Weise die einströmende Luft effizient in Rotation zu versetzen. Dies hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Luftleitelemente kleiner ausgebildet werden können.The centrifugal separator preferably has a center element extending along the center axis of the vortex tube in the longitudinal direction, wherein at least one air guide element is attached to the outside of the center element. In this way it is possible to arrange one or more air guide elements in the region of the center axis in order to set the incoming air into rotation. For example, air guide elements can be arranged both on the center axis and on the inner wall of the vortex tube and of the air inlet region in order in this way to enable the incoming air to be efficiently rotated. This has the additional advantage that the air guide elements can be made smaller.

Vorzugsweise umfasst der Fliehkraftabscheider ein Tauchrohr, das sich entlang der Mittenachse des Wirbelrohrs in Längsrichtung von der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs aus in das Wirbelrohr hinein erstreckt, wobei an der Außenseite des Tauchrohrs mindestens ein Luftleitelement angebracht ist. Wenn die Absaugung der innerhalb des Wirbelrohrs rotierenden Luft mit Hilfe eines Tauchrohrs bewerkstelligt wird, können an der Außenseite des Tauchrohrs oder an einem am Ende des Tauchrohrs angebrachten Abschlusselement Luftleitelemente angebracht werden. Zusätzlich zu den oder anstelle der an der Innenwandung des Wirbelrohrs und des Lufteinlassbereichs angebrachten Luftleitelemente kann auch an der Außenseite des Tauchrohrs oder an einem Abschlusselement des Tauchrohrs mindestens ein Luftleitelement angebracht sein, um die einströmende Luft wirksam in Rotation zu versetzen. Vorzugsweise ist das mindestens eine Luftleitelement dazu ausgelegt, die einströmende Saugluft in Rotation um die Mittenachse des Wirbelrohrs zu versetzen.Preferably, the centrifugal separator comprises a dip tube which extends along the center axis of the vortex tube in the longitudinal direction from the second opening of the vortex tube into the vortex tube, wherein at least one air guide element is attached to the outside of the dip tube. When the suction of the air rotating inside the vortex tube is accomplished by means of a dip tube, air guide elements can be attached to the outside of the dip tube or to a terminator attached to the end of the dip tube. In addition to or instead of the air guide elements attached to the inner wall of the vortex tube and the air inlet area, at least one air guide element can also be attached to the outside of the dip tube or to a terminating element of the dip tube in order to effectively set the incoming air into rotation. Preferably, the at least one air guiding element is designed to set the incoming suction air into rotation about the center axis of the vortex tube.

Vorzugsweise erstreckt sich jedes Luftleitelement in radialer Richtung lediglich über einen Teil des Abstands zwischen der Mittenachse und einer Wandung des Wirbelrohrs oder des Lufteinlassbereichs, wobei entweder zwischen dem Luftleitelement und der Mittenachse oder zwischen dem Luftleitelement und der Wandung des Wirbelrohrs oder des Lufteinlassbereichs ein freier Zwischenraum verbleibt.Preferably, each air guide element extends in the radial direction only over a part of the distance between the center axis and a wall of the vortex tube or the air inlet region, wherein a free space remains either between the air guide element and the center axis or between the air guide element and the wall of the vortex tube or the air inlet region ,

Vorzugsweise erstreckt sich ein Luftleitelement entweder von einem entlang der Mittenachse verlaufenden Mittenelement oder einem Tauchrohr oder einem Abschlussstück eines Tauchrohrs aus radial nach außen, wobei ein freier Zwischenraum zwischen einem zur Wandung des Lufteinlassbereichs oder des Wirbelrohrs hin orientierten Ende des Luftleitelements und der Wandung des Lufteinlassbereichs oder des Wirbelrohrs verbleibt, oder ein Luftleitelement erstreckt sich von der Wandung des Lufteinlassbereichs oder des Wirbelrohrs aus radial nach innen, wobei ein freier Zwischenraum zwischen dem zur Mittenachse hin orientierten Ende des Luftleitelements und der Mittenachse verbleibt. Vorzugsweise ist der freie Zwischenraum dazu ausgebildet, dass Grobschmutz das jeweilige Luftleitelement passieren kann. Beispielsweise kann bei einem an einem Mittenelement oder einem Tauchrohr angebrachten Luftleitelement ein freier Zwischenraum zwischen dem Luftleitelement und der Innenwandung des Lufteinlassbereichs oder des Wirbelrohrs vorgesehen sein. Bei einem an der Innenwandung angebrachten Luftleitelement kann beispielsweise ein freier Zwischenraum zwischen dem Luftleitelement und dem Mittenelement oder dem Tauchrohr vorgesehen sein. Auf diese Weise können auch gröbere Schmutzpartikel das mindestens eine Luftleitelement passieren, ohne sich in den Luftleitelementen zu verfangen.Preferably, an air guide element either extends from a center element running along the center axis or a dip tube or a tail end of a dip tube radially outward, with a free space between an end of the air guide element and the wall of the air inlet region or wall oriented towards the wall of the air inlet region or the vortex tube the vortex tube remains, or an air guide element extends from the wall of the air inlet portion or the vortex tube radially inward, leaving a free space between the center axis oriented towards the end of the air guide element and the center axis. Preferably, the free gap is designed so that coarse dirt can pass through the respective air guide. For example, in the case of an air guiding element attached to a center element or a dip tube, a free intermediate space can be provided between the air guiding element and the inner wall of the air inlet region or of the vortex tube. In a mounted on the inner wall air guide, for example, a free space between the air guide and the central element or the dip tube can be provided. In this way, coarser dirt particles can pass through the at least one air guide element without getting caught in the air guide elements.

Vorzugsweise ist das mindestens eine Luftleitelement so angeordnet und ausgebildet, das die erste Öffnung des Wirbelrohrs durch eine Projektion des mindestens einen Luftleitelements in Richtung der Mittenachse vollständig abgedeckt ist. Dadurch wird die einströmende Luft weitestgehend erfasst und in Rotation versetzt.Preferably, the at least one air guide element is arranged and formed so that the first opening of the vortex tube is completely covered by a projection of the at least one air guide element in the direction of the center axis. As a result, the incoming air is largely detected and set in rotation.

Vorzugsweise weist ein Luftleitelement mindestens eine relativ zur Richtung der Mittenachse des Wirbelrohrs zumindest bereichsweise geneigt ausgebildete Luftleitfläche auf. Wenn die im Wesentlichen in axialer Richtung einströmende Luft die mindestens eine Luftleitfläche des Luftleitelements beaufschlagt, wird die axiale Strömung in eine rotierende Strömung umgewandelt.An air guide element preferably has at least one air guide surface which is inclined at least in regions relative to the direction of the center axis of the vortex tube. When the air flowing in substantially in the axial direction at least an air-conducting surface of the air guide element is applied, the axial flow is converted into a rotating flow.

Vorzugsweise ist die mindestens eine Leitfläche dazu ausgelegt, der strömenden Saugluft eine Komponente senkrecht zur Mittenachse des Wirbelrohrs aufzuprägen, die eine rotierende Strömung im Wirbelrohr hervorruft. Die einströmende Luft wird also so umgelenkt, dass innerhalb des Wirbelrohrs eine rotierende Strömung ausgebildet wird, die sich in axialer Richtung zur zweiten Öffnung des Wirbelrohrs bewegt. Dadurch wird eine effiziente Schmutzabscheidung an der umlaufenden Schmutzauswurfkante erzielt.Preferably, the at least one guide surface is designed to impart to the flowing suction air a component perpendicular to the center axis of the vortex tube, which causes a rotating flow in the vortex tube. The inflowing air is thus deflected so that within the vortex tube, a rotating flow is formed, which moves in the axial direction to the second opening of the vortex tube. As a result, an efficient dirt separation is achieved on the rotating dirt ejection edge.

Vorzugsweise ist in einem ersten axialen Bereich innerhalb von Wirbelrohr und Lufteinlassbereich mindestens ein erstes Luftleitelement angeordnet und in einem zweiten axialen Bereich innerhalb von Wirbelrohr und Lufteinlassbereich ist mindestens ein zweites Luftleitelement angeordnet, wobei der erste axiale Bereich in axialer Richtung von dem zweiten axialen Bereich beabstandet ist. Bei diesem Beispiel sind innerhalb der Gesamtheit von Lufteinlassbereich und Wirbelrohr mindestens zwei voneinander beabstandete axiale Bereiche vorgesehen, wobei in diesen beiden axialen Bereichen jeweils mindestens ein Luftleitelement angeordnet ist. Ein axialer Bereich kann beispielsweise innerhalb des Wirbelrohrs vorgesehen sein, oder kann teilweise innerhalb des Wirbelrohrs und teilweise innerhalb des Lufteinlassbereichs vorgesehen sein, oder kann innerhalb des Lufteinlassbereichs vorgesehen sein. Durch die Verteilung der Luftleitelemente auf zwei oder mehr axiale Bereiche wird erreicht, dass innerhalb jedes einzelnen axialen Bereichs nur wenige Luftleitelemente oder sogar nur ein Luftleitelement angeordnet sind. Daher ergeben sich in axialer Richtung betrachtet Freiräume zwischen den einzelnen Luftleitelementen, so dass auch gröbere Schmutzpartikel zwischen den Luftleitelementen eines axialen Bereichs hindurchtreten können und sich nicht in den Luftleitelementen verfangen. Dadurch wird erreicht, dass auch gröbere Schmutzpartikel zum Schmutzsammelbehälter gelangen. Indem mehrere axiale Bereiche mit jeweils mindestens einem Luftleitelement vorgesehen sind, kann auf effektive Weise eine Rotationsströmung erzeugt werden. Anstatt von zwei axialen Bereichen können auch drei oder mehr in axialer Richtung voneinander beabstandete axiale Bereiche bereitgestellt werden, die jeweils mindestens ein Luftleitelement enthalten.Preferably, at least one first air guide element is arranged in a first axial area within the vortex tube and air inlet area, and at least one second air guide element is arranged in a second axial area within the vortex tube and air inlet area, the first axial area being spaced from the second axial area in the axial direction , In this example, at least two axially spaced apart axial areas are provided within the entirety of the air inlet area and vortex tube, wherein in each of these two axial areas at least one air guide element is arranged. An axial region may, for example, be provided within the vortex tube, or may be partially provided within the vortex tube and partially within the air inlet region, or may be provided within the air inlet region. Due to the distribution of the air guide elements on two or more axial regions is achieved that within each individual axial region only a few air guide elements or even only an air guide element are arranged. Therefore, viewed in the axial direction open spaces between the individual air guide elements, so that coarser dirt particles can pass between the air guide elements of an axial region and does not get caught in the air guide elements. This ensures that even coarse dirt particles get to the dirt collector. By providing a plurality of axial regions each having at least one air-guiding element, a rotational flow can be generated in an effective manner. Instead of two axial regions, it is also possible to provide three or more axially spaced-apart axial regions, each of which contains at least one air-conducting element.

Vorzugsweise ist der Fliehkraftabscheider als im Wesentlichen zylinderförmiges Bauelement ausgebildet, an dessen erster Stirnseite ein Lufteinlass und an dessen zweiter Stirnseite ein Luftauslass angeordnet ist. Die an der ersten Stirnseite am Lufteinlass eintretende Luft durchströmt den zylinderförmigen Fliehkraftabscheider in axialer Richtung und tritt an der zweiten Stirnseite am Luftauslass wieder aus. Nachdem die Strömung beim axialen Durchströmen des Fliehkraftabscheiders keinen Umlenkungen ausgesetzt ist und der Strömungsquerschnitt über den gesamten Strömungspfad hinweg nicht zu klein ist, ist der Luftwiderstand gering. Daher ist der Druckverlust des Fliehkraftabscheiders zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass gering. Wegen dieses geringen Druckverlusts kann der Fliehkraftabscheider mit geringen Abmessungen gebaut werden. Die zylinderförmige Auslegung ermöglicht eine kompakte und platzsparende Bauweise, die sich insbesondere für einen in der Hand haltbaren Staubsauger eignet. Der Einsatz des Fliehkraftabscheiders ist aber nicht auf in der Hand haltbare oder akkubetriebene Staubsauger beschränkt; vielmehr kann der Fliehkraftabscheider in allen Arten von Staubsaugern Anwendung finden. Die zylindrische Ausbildung des Fliehkraftabscheiders ist auch deswegen von Vorteil, weil in einem zylinderförmigen Gehäuse die Komponenten des Fliehkraftabscheiders beispielsweise in rotations- oder drehsymmetrischer Anordnung in platzsparender Weise untergebracht werden können.Preferably, the centrifugal separator is designed as a substantially cylindrical component, on whose first end face an air inlet and on whose second end face an air outlet is arranged. The air entering at the first end face at the air inlet flows through the cylindrical centrifugal separator in the axial direction and exits again at the second end face at the air outlet. Since the flow is not exposed to deflections during the axial flow through the centrifugal separator and the flow cross-section is not too small over the entire flow path, the air resistance is low. Therefore, the pressure loss of the centrifugal separator between the air inlet and the air outlet is low. Because of this low pressure loss, the centrifugal separator can be built with small dimensions. The cylindrical design allows a compact and space-saving design, which is particularly suitable for a hand-held vacuum cleaner. The use of the centrifugal separator is not limited to hand-held or battery-powered vacuum cleaner; rather, the centrifugal separator can be used in all types of vacuum cleaners. The cylindrical design of the centrifugal separator is also advantageous because in a cylindrical housing, the components of the centrifugal separator can be accommodated in a space-saving manner, for example in rotationally or rotationally symmetrical arrangement.

Vorzugsweise stimmt die Mittenachse des Wirbelrohrs mit der Mittenachse des Fliehkraftabscheiders überein. Innerhalb des Fliehkraftabscheiders ist das Wirbelrohr also vorzugsweise in Richtung der Mittenachse des Fliehkraftabscheiders ausgerichtet.Preferably, the center axis of the vortex tube coincides with the center axis of the centrifugal separator. Within the centrifugal separator, the vortex tube is thus preferably aligned in the direction of the center axis of the centrifugal separator.

Vorzugsweise ist der Fliehkraftabscheider dazu ausgelegt, Schmutz und Staub aus der Saugluft eines Staubsaugers abzuscheiden.Preferably, the centrifugal separator is designed to separate dirt and dust from the suction air of a vacuum cleaner.

Vorzugsweise weist der Fliehkraftabscheider einen Außendurchmesser von mehr als 5 cm, weiter vorzugsweise von mehr als 8 cm, weiter vorzugsweise von mehr als 10 cm und weiter vorzugsweise von mehr als 12 cm auf. Weiter vorzugsweise weist der Fliehkraftabscheider einen Außendurchmesser von weniger als 20 cm, weiter vorzugsweise von weniger als 17 cm, weiter vorzugsweise von weniger als 15 cm und weiter vorzugsweise von weniger als 12 cm auf.Preferably, the centrifugal separator has an outer diameter of more than 5 cm, more preferably more than 8 cm, more preferably more than 10 cm and more preferably more than 12 cm. Further preferably, the centrifugal separator has an outer diameter of less than 20 cm, more preferably less than 17 cm, more preferably less than 15 cm and more preferably less than 12 cm.

Vorzugsweise weist der Fliehkraftabscheider eine Länge von mehr als 15 cm, weiter vorzugsweise von mehr als 18 cm, weiter vorzugsweise von mehr als 20 cm und weiter vorzugsweise von mehr als 25 cm auf. Weiter vorzugsweise weist der Fliehkraftabscheider eine Länge von weniger als 30 cm, weiter vorzugsweise von weniger als 25 cm und weiter vorzugsweise von weniger als 22 cm auf.Preferably, the centrifugal separator has a length of more than 15 cm, more preferably more than 18 cm, more preferably more than 20 cm and more preferably more than 25 cm. Further preferably, the centrifugal separator has a length of less than 30 cm, more preferably less than 25 cm, and more preferably less than 22 cm.

Vorzugsweise erstreckt sich das Wirbelrohr über mindestens 60 %, weiter vorzugsweise über mindestens 70 %, weiter vorzugsweise über mindestens 80 % der axialen Erstreckung des Fliehkraftabscheiders.Preferably, the vortex tube extends over at least 60%, more preferably over at least 70%, more preferably over at least 80% of the axial extent of the centrifugal separator.

Vorzugsweise umfasst der Fliehkraftabscheider einen Absaugringkanal, der im Strömungspfad nachgeordnet zum Wirbelrohr angeordnet ist, wobei der Absaugringkanal dazu ausgelegt ist, zumindest einen Teil der aus der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs austretenden Luft abzusaugen. Der Absaugringkanal ist vorzugsweise im Bereich um die zweite Öffnung des Wirbelrohrs angeordnet und dazu ausgelegt, die am zweiten Ende austretende Luft abzusaugen. Die Verwendung eines ringförmigen Absaugkanals ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil die ringförmige Ansaugöffnung des Absaugringkanals eine große Ansaugfläche aufweist und deshalb mit großem Strömungsquerschnitt Luft absaugen kann. Der Strömungspfad durch den Fliehkraftabscheider weist bei Verwendung eines Absaugringkanals einen konstant hohen Strömungsquerschnitt auf, so dass der über den Fliehkraftabscheider hinweg auftretende Luftwiderstand und somit auch der Druckverlust relativ gering ist. Daher ist die Verwendung eines Absaugringkanals insbesondere von Vorteil, wenn ein kleiner, kompakter und leicht durchströmbarer Fliehkraftabscheider gebaut werden soll, der sich beispielsweise für den Einsatz von in der Hand haltbaren Staubsaugern eignet.Preferably, the centrifugal separator comprises a Absaugringkanal which is arranged downstream of the vortex tube in the flow path, wherein the Absaugringkanal is adapted to suck at least a portion of the emerging from the second opening of the vortex tube air. The Absaugringkanal is preferably arranged in the region around the second opening of the vortex tube and adapted to suck the exiting air at the second end. The use of an annular suction channel is particularly advantageous because the annular suction of Absaugringkanals has a large suction surface and therefore can suck air with a large flow cross-section. The flow path through the centrifugal separator, when using a Absaugringkanals on a constant high flow area, so that the air resistance occurring across the centrifugal force separator and thus also the pressure loss is relatively low. Therefore, the use of a Absaugringkanals is particularly advantageous if a small, compact and easy to flow through centrifugal separator is to be built, which is suitable for example for the use of hand-held vacuum cleaners.

Vorzugsweise ist im Strömungspfad nachgeordnet zum Wirbelrohr ein Luftumlenkelement angeordnet, das dazu ausgebildet ist, die an der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs austretende Saugluft umzulenken und ihr eine entgegen der axialen Strömungsrichtung im Wirbelrohr gerichtete Strömungskomponente aufzuprägen. Durch das Luftumlenkelement wird die aus dem Wirbelrohr austretende Luftströmung im Wesentlichen in die entgegengesetzte Richtung und somit wieder zum Wirbelrohr hin umgelenkt.Preferably, downstream of the vortex tube, an air deflection element is arranged in the flow path, which is designed to deflect the suction air exiting at the second opening of the vortex tube and to impart a flow component directed against the axial flow direction in the vortex tube. By the Luftumlenkelement emerging from the vortex tube air flow is deflected substantially in the opposite direction and thus back to the vortex tube.

Vorzugsweise weist das im Saugluftpfad nachgeordnet zum Wirbelrohr angeordnete Luftumlenkelement mindestens eine Umlenkfläche auf, die dazu ausgelegt ist, aus dem Wirbelrohr austretende Luft umzulenken und ihr eine entgegen der axialen Strömungsrichtung im Wirbelrohr gerichtete Strömungskomponente aufzuprägen. Vorzugsweise umfasst der Fliehkraftabscheider einen Absaugringkanal, der im Strömungspfad nachgeordnet zu einem Luftumlenkelement angeordnet ist, wobei der Absaugringkanal dazu ausgelegt ist, zumindest einen Teil der vom Luftumlenkelement umgelenkten Luft anzusaugen. Beispielsweise strömt die aus dem Wirbelrohr austretende Luft zunächst zum Luftumlenkelement, wird dort in eine annähernd entgegengesetzte Richtung umgelenkt und anschließend durch den im Strömungspfad nachgeordneten Absaugringkanal abgesaugt.The air deflecting element arranged downstream of the vortex tube in the suction air path preferably has at least one deflecting surface which is designed to deflect air emerging from the vortex tube and to impart to it a flow component directed counter to the axial flow direction in the vortex tube. Preferably, the centrifugal separator comprises a Absaugringkanal disposed downstream of the flow path to a Luftumlenkelement, wherein the Absaugringkanal is adapted to absorb at least a portion of the deflected by Luftumlenkelement air. For example, the air exiting from the vortex tube first flows to the air deflecting element, where it is deflected in an approximately opposite direction and subsequently sucked off through the suction ring channel located downstream in the flow path.

Vorzugsweise ist der Absaugringkanal im radialen Außenbereich um das Luftumlenkelement angeordnet und dazu ausgelegt, zumindest einen Teil der vom Luftumlenkelement umgelenkten Luft anzusaugen. Die aus dem Wirbelrohr austretende Luft wird also zunächst durch das Luftumlenkelement zum Wirbelrohr zurückgelenkt und anschließend über den Absaugringkanal abgesaugt. Durch die Anordnung des Absaugringkanals im Bereich radial außerhalb des Luftumlenkelements wird eine platzsparende Anordnung von Absaugringkanal und Luftumlenkelement innerhalb des zylinderförmigen Fliehkraftabscheiders ermöglicht.Preferably, the Absaugringkanal is arranged in the radial outer region around the Luftumlenkelement and adapted to suck at least a portion of the deflected by Luftumlenkelement air. The exiting from the vortex tube air is thus initially deflected back by the air deflection to the vortex tube and then sucked through the Absaugringkanal. The arrangement of the Absaugringkanals in the region radially outside the Luftumlenkelements a space-saving arrangement of Absaugringkanal and Luftumlenkelement is made possible within the cylindrical centrifugal separator.

Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des Absaugringkanals größer als der Außendurchmesser des Wirbelrohrs. Durch die ausreichend große Ausbildung dieses Zwischenraums wird ein gleichermäßig hoher Strömungsquerschnitt im Strömungspfad erzielt, so dass der Druckverlust im Fliehkraftabscheider gering gehalten werden kann.Preferably, the inner diameter of the Absaugringkanals is greater than the outer diameter of the vortex tube. Due to the sufficiently large formation of this gap, a uniformly high flow cross-section is achieved in the flow path, so that the pressure loss in the centrifugal separator can be kept low.

Vorzugsweise ist der Absaugringkanal in axialer Richtung überlappend mit einem vom Lufteinlassbereich abgewandten Abschnitt des Wirbelrohrs angeordnet. In diesem Beispiel erstreckt sich der Absaugringkanal in axialer Richtung über die zweite Öffnung des Wirbelrohrs und kann so die austretende Saugluft ansaugen. Alternativ dazu kann der Absaugringkanal aber auch so angeordnet sein, dass er nicht in axialer Richtung mit dem Wirbelrohr überlappt.Preferably, the Absaugringkanal is arranged in the axial direction overlapping with a remote from the air inlet portion of the vortex tube. In this example, the Absaugringkanal extends in the axial direction over the second opening of the vortex tube, and so can suck the exiting suction air. Alternatively, the Absaugringkanal but also be arranged so that it does not overlap in the axial direction with the vortex tube.

Vorzugsweise ist im Bereich der Ansaugöffnung des Absaugringkanals ein konisch ausgebildetes Flusensieb angeordnet. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass Flusen und gröbere Schmutzpartikel einen im Strömungspfad nachgeordneten Filter belasten.Preferably, a conically shaped lint filter is arranged in the region of the suction opening of the suction ring channel. As a result, it can be prevented, for example, that lint and coarse dirt particles load a downstream filter in the flow path.

Vorzugsweise ist im Strömungspfad nachgeordnet zum Absaugringkanal ein Crossflow angeordnet, der dazu ausgelegt ist, die vom Absaugring abgesaugte Saugluft in Richtung radial nach innen zur Mittenachse des Fliehkraftabscheiders hin zu lenken. Vorzugsweise ist der Crossflow so angeordnet, dass er von der durch den Absaugringkanal abgesaugten Luftströmung anströmbar ist und dazu ausgebildet ist, die Luftströmung radial nach innen zur Mittenachse des Wirbelrohrs hin zu lenken. Dabei wird von der vorgereinigten Luftströmung mitgeführter Schmutz und Staub an einer porösen Auflage des Crossflows abgefangen, so dass die Abscheideleistung erhöht wird.Preferably, a crossflow is arranged downstream of the suction ring channel in the flow path, which is designed to direct the suction air extracted by the suction ring in the direction radially inward toward the center axis of the centrifugal separator. Preferably, the crossflow is arranged so that it can be flowed by the suctioned through the Absaugringkanal air flow and is designed to direct the air flow radially inwardly toward the center axis of the vortex tube. It is intercepted by the pre-cleaned air flow entrained dirt and dust on a porous support of the crossflow, so that the separation efficiency is increased.

Vorzugsweise ist der Crossflow als Kreisringteil ausgebildet. Damit entspricht die Geometrie des Crossflows der des Absaugringkanals, so dass die abgesaugte Luft den Crossflow beaufschlagt und radial nach innen umgelenkt wird. Der rotationssymmetrisch ausgebildete Crossflow kann in eine zylindrische Ausbildung des Fliehkraftabscheiders vorteilhaft integriert werden.Preferably, the crossflow is designed as a circular ring part. This corresponds to the geometry of the crossflow of the Absaugringkanals, so that the extracted air is applied to the crossflow and is deflected radially inwards. The rotationally symmetrical Crossflow can in a cylindrical design of the centrifugal separator can be integrated advantageously.

Vorzugsweise umfasst der Wirbelrohrabscheider ein Tauchrohr, das sich in axialer Richtung von der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs aus ins Innere des Wirbelrohrs erstreckt und dazu ausgebildet ist, zumindest einen Teil der im Wirbelrohr strömenden Luft abzusaugen. Durch die Verwendung eines Tauchrohrs kann im Wirbelrohrabscheider eine gute Abscheideleistung erzielt werden.Preferably, the vortex tube separator comprises a dip tube which extends in the axial direction from the second opening of the vortex tube into the interior of the vortex tube and is adapted to suck off at least a portion of the air flowing in the vortex tube. By using a dip tube a good separation efficiency can be achieved in the Wirbelrohrabscheider.

Vorzugsweise ist das Tauchrohr an seinem im Wirbelrohr angeordneten Ende verschlossen. Vorzugsweise weist das Tauchrohr an seiner Seitenwand mindestens eine seitliche Ansaugöffnung zum Absaugen von Luft aus dem Wirbelrohr auf. Vorzugsweise ist die mindestens eine seitliche Ansaugöffnung mit einem Flusensieb versehen. Dadurch kann verhindert werden, dass gröbere Schmutzpartikel ein im Strömungspfad nachgeordnetes Filter wie beispielsweise ein Motorschutzfilter belasten.Preferably, the dip tube is closed at its end arranged in the vortex tube. Preferably, the dip tube on its side wall on at least one side suction port for sucking air from the vortex tube. Preferably, the at least one lateral suction opening is provided with a lint filter. This can be prevented that coarser particles contaminate a downstream in the flow path filter such as a motor protection filter.

Vorzugsweise ist das Tauchrohr an seinem im Wirbelrohr angeordneten Ende mittels eines sich zum Saugeinlassbereich hin verjüngenden Abschlusselements abgeschlossen. Dabei ist das sich verjüngende Abschlusselement vorzugsweise zur Führung der rotierenden Strömung ausgebildet. Vorzugsweise ist an der Außenseite des Abschlusselements mindestens ein Luftleitelement angeordnet. Vorzugsweise können am Abschlusselement oder am Tauchrohr angeordnete Luftleitelemente mit an der Innenseite des Wirbelrohrs angeordneten Luftleitelementen kombiniert werden.Preferably, the dip tube is closed at its end arranged in the vortex tube by means of a closing element tapering towards the suction inlet region. In this case, the tapered end element is preferably designed to guide the rotating flow. Preferably, at least one air guide element is arranged on the outer side of the end element. Preferably arranged on the end element or on the dip tube air guide elements can be combined with arranged on the inside of the vortex tube air guide elements.

Vorzugsweise ist im Strömungspfad nachgeordnet zum Tauchrohr ein Crossflow angeordnet, der dazu ausgelegt ist, die vom Tauchrohr abgesaugte Saugluft zumindest zum Teil radial nach außen zu lenken. Vorzugsweise ist der Crossflow als Rundteil ausgebildet. Mittels des Crossflows kann die Saugluft beispielsweise einem nachgeordneten Filter zugeführt werden, beispielsweise einem Motorschutzfilter.Preferably, a crossflow is arranged downstream of the dip tube arranged in the flow path, which is designed to direct the vacuum sucked from the suction tube at least partially radially outward. Preferably, the crossflow is designed as a round part. By means of the crossflow, the suction air can for example be supplied to a downstream filter, for example a motor protection filter.

Vorzugsweise umfasst der Fliehkraftabscheider sowohl einen Absaugringkanal als auch ein Tauchrohr. Vorzugsweise umfasst der Fliehkraftabscheider einen Absaugringkanal und ein Tauchrohr, wobei der Absaugringkanal im Strömungspfad nachgeordnet zum Wirbelrohr angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, zumindest einen Teil der an der ersten Öffnung des Wirbelrohrs austretenden Luft abzusaugen, und wobei sich das Tauchrohr in axialer Richtung von der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs aus ins Innere des Wirbelrohrs erstreckt und dazu ausgebildet ist, zumindest einen Teil der im Wirbelrohr strömenden Luft abzusaugen. In diesem Beispiel sind im Fliehkraftabscheider zwei konkurrierende Strömungspfade ausgebildet. Zum einen wird mittels eines Tauchrohrs Luft aus dem Innenbereich des Wirbelrohrs abgesaugt. Des Weiteren ist ein Absaugringkanal vorgesehen, über den aus dem Wirbelrohr austretende Luft abgesaugt werden kann. Durch die Kombination der beiden parallelen Strömungspfade wird ein großer Strömungsquerschnitt für die Luftströmung bereitgestellt. Durch die Kombination der beiden Strömungspfade wird daher der Druckverlust im Fliehkraftabscheider weiter abgesenkt. Auf diese Weise kann ein leicht durchströmbarer Fliehkraftabscheider bereitgestellt werden, der der Luftströmung nur geringen Luftwiderstand entgegensetzt.Preferably, the centrifugal separator comprises both a Absaugringkanal and a dip tube. Preferably, the centrifugal separator comprises a Absaugringkanal and a dip tube, wherein the Absaugringkanal is arranged in the flow path downstream of the vortex tube and adapted to suck at least a portion of the exiting at the first opening of the vortex tube air, and wherein the dip tube in the axial direction of the second Opening of the vortex tube extends from the inside of the vortex tube and is adapted to suck at least a portion of the air flowing in the vortex tube. In this example, two competing flow paths are formed in the centrifugal separator. On the one hand, air is sucked out of the inner region of the vortex tube by means of a dip tube. Furthermore, a Absaugringkanal is provided, can be sucked through the air emerging from the vortex tube. The combination of the two parallel flow paths provides a large flow area for the air flow. The combination of the two flow paths therefore further reduces the pressure loss in the centrifugal separator. In this way, an easily flow-through centrifugal separator can be provided, which opposes the air flow only low air resistance.

Vorzugsweise ist im Strömungspfad nachgeordnet zum Wirbelrohr ein Motorschutzfilter oder ein Cartridgefilter angeordnet, das von der Saugluft durchströmbar ist. Mittels dieses Filters können die noch von der Luftströmung mitgeführten Staub- und Schmutzpartikel abgeschieden werden.Preferably, a motor protection filter or a cartridge filter is arranged downstream of the vortex tube in the flow path, which can be flowed through by the suction air. By means of this filter, the dust and dirt particles still entrained by the air flow can be separated off.

Figurenlistelist of figures

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.Further advantageous embodiments will be described in more detail below with reference to several embodiments illustrated in the drawings, to which the invention is not limited.

Es zeigt schematisch:

1 zeigt ein erstes Beispiel eines Wirbelrohrabscheiders mit Absaugringkanal von außen.
2 zeigt einen Längsschnitt durch den Wirbelrohrabscheider von 1.
3 zeigt ein zweites Beispiel eines Wirbelrohrabscheiders mit Absaugringkanal im Längsschnitt.
4 zeigt ein drittes Beispiel eines Wirbelrohrabscheiders mit Absaugringkanal im Längsschnitt.
5 zeigt ein erstes Beispiel eines Wirbelrohrabscheiders mit Tauchrohr von außen.
6 zeigt einen Längsschnitt durch den Wirbelrohrabscheider von 5.
7 zeigt ein zweites Beispiel eines Wirbelrohrabscheiders mit Tauchrohr im Längsschnitt.
8 zeigt ein Beispiel eines Wirbelrohrabscheiders, der sowohl einen Absaugringkanal als auch ein Tauchrohr umfasst, von außen.
9 zeigt einen Längsschnitt durch den Wirbelrohrabscheider von 8.

It shows schematically:

1 shows a first example of a Wirbelrohrabscheiders with Absaugringkanal from the outside.
2 shows a longitudinal section through the Wirbelrohrabscheider of 1 ,
3 shows a second example of a Wirbelrohrabscheiders with Absaugringkanal in longitudinal section.
4 shows a third example of a Wirbelrohrabscheiders with Absaugringkanal in longitudinal section.
5 shows a first example of a Wirbelrohrabscheiders with dip tube from the outside.
6 shows a longitudinal section through the Wirbelrohrabscheider of 5 ,
7 shows a second example of a Wirbelrohrabscheiders with dip tube in longitudinal section.
8th shows an example of a Wirbelrohrabscheiders, which includes both a Absaugringkanal and a dip tube, from the outside.
9 shows a longitudinal section through the Wirbelrohrabscheider of 8th ,

Detaillierte Beschreibung von Ausführungen der Erfindung Detailed description of embodiments of the invention

Bei der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.In the following description of preferred embodiments of the present invention, like reference characters designate like or similar components.

1 zeigt einen Wirbelrohrabscheider 1, der zum Einbau in einen Staubsauger vorgesehen ist. Staubbeladene Luft wird am Sauglufteinlass 2 in Richtung der Pfeile 3 eingesogen und in axialer Richtung durch den Wirbelrohrabscheider 1 geführt, wobei der im Saugluftstrom mitgeführte Staub und Schmutz im Wirbelrohrabscheider 1 zumindest zum Teil abgeschieden wird. Der Saugluftauslass 4 ist fluidisch mit der Motor-Gebläse-Einheit des Staubsaugers verbunden, so dass die in Richtung der Pfeile 5 austretende Luft zu der im Saugpfad nachgeordneten Motor- Gebläse- Einheit geführt wird. Dabei erfolgt der durch die Pfeile 3 veranschaulichte Sauglufteinstrom in einer im Wesentlichen axialen Richtung, wobei die Richtung des Sauglufteinstroms beispielsweise um maximal 15° von der axialen Richtung abweichen kann. Auch der durch die Pfeile 5 veranschaulichte Saugluftausstrom erfolgt in einer im Wesentlichen axialen Richtung, wobei sich die Richtung des Saugluftausstroms beispielsweise im Bereich bis zu maximal 15° relativ zur axialen Richtung bewegen kann. Insofern erfolgen sowohl die durch die Pfeile 3 veranschaulichte Zuführung der Luftströmung als auch die durch die Pfeile 5 veranschaulichte Abführung der Luftströmung im Wesentlichen in axialer Richtung des Wirbelrohrabscheiders 1. Der Wirbelrohrabscheider 1 wird in axialer Richtung von dem zu reinigenden Luftstrom durchströmt. Dadurch werden Umlenkungen des Luftstroms vermieden, so dass der Luftwiderstand wegen dieser axialen Durchströmung des Wirbelrohrabscheiders 1 gering ist. 1 shows a Wirbelrohrabscheider 1 , which is intended for installation in a vacuum cleaner. Dust-laden air is at the suction air inlet 2 in the direction of the arrows 3 sucked in and in the axial direction through the Wirbelrohrabscheider 1 guided, with the entrained in the suction air dust and dirt in the Wirbelrohrabscheider 1 at least partially isolated. The suction air outlet 4 is fluidly connected to the motor-blower unit of the vacuum cleaner, so that in the direction of the arrows 5 exiting air is guided to the downstream in the suction path motor-blower unit. This is done by the arrows 3 illustrated Sauglufteinstrom in a substantially axial direction, wherein the direction of the Sauglufteinstroms may differ, for example by a maximum of 15 ° from the axial direction. Also by the arrows 5 illustrated Saugluftausstrom takes place in a substantially axial direction, wherein the direction of Saugluftausstroms can move, for example in the range up to a maximum of 15 ° relative to the axial direction. In this respect, both are made by the arrows 3 illustrated supply of the air flow as well as the arrows 5 illustrated discharge of the air flow substantially in the axial direction of the Wirbelrohrabscheiders 1 , The vortex tube separator 1 is traversed in the axial direction of the air stream to be cleaned. As a result, deflections of the air flow are avoided, so that the air resistance due to this axial flow through the Wirbelrohrabscheiders 1 is low.

In 2 ist ein Längsschnitt durch den Wirbelrohrabscheider 1 entlang der Schnittebene A-A gezeigt. Über den Sauglufteinlass 2 gelangt die eingesaugte Luft in den Lufteinlassbereich 6. Der Lufteinlassbereich 6 umfasst einen Übergangsbereich 7, über den der Lufteinlassbereich 6 mit einer ersten Öffnung des Wirbelrohrs 8 fluidisch verbunden ist. Dabei stimmt die Mittenachse des Lufteinlassbereichs 6 vorzugsweise mit der Mittenachse 10 des Wirbelrohrs 8 überein. Die Saugluft strömt im Wesentlichen in axialer Richtung in den Lufteinlassbereich 6 ein, wobei die axiale Komponente der Strömungsrichtung die dominierende Komponente der Luftströmung ist. Die einströmende Luft strömt durch den minimalen Querschnitt der Wandung des Lufteinlassbereichs 6, wobei der Mittelpunkt dieses minimalen Querschnitts auf der Mittenachse 10 liegt oder allenfalls einen geringen radialen Versatz zur Mittenachse 10 aufweist. Der Mittelpunkt des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs 6 liegt daher auf der Mittenachse 10 oder ist zumindest in einem radialen Abstand zur Mittenachse 10 von weniger als 10 % des größten Durchmessers des Wirbelrohrs 8 angeordnet, so dass die Luftströmung dem Wirbelrohrabscheider 1 im Wesentlichen mittig zuführbar ist. Durch diese mittige Zuführung wird eine vergleichsweise großflächige Zuführung von Luft ermöglicht. Dabei kann die Fläche des minimalen Querschnitts beispielsweise mehr als 60 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs 8 betragen. In 2 ist die Fläche des minimalen Querschnitts des Lufteinlassbereichs 6 beispielsweise größer als 60 % der Querschnittsfläche der ersten Öffnung des Wirbelrohrs 8. Der Lufteinlassbereich 6 ist koaxial zum Wirbelrohr 8 angeordnet und der Saugluftstrom wird dem Wirbelrohr 8 durch den Lufteinlassbereich 6 als eine zur Mittenachse 10 symmetrische Luftströmung zugeführt.In 2 is a longitudinal section through the Wirbelrohrabscheider 1 along the cutting plane A - A shown. About the suction air inlet 2 the sucked air enters the air inlet area 6 , The air inlet area 6 includes a transition area 7 over which the air intake area 6 with a first opening of the vortex tube 8th is fluidically connected. The center axis of the air inlet area is correct 6 preferably with the center axis 10 of the vortex tube 8th match. The suction air flows substantially in the axial direction in the air inlet region 6 wherein the axial component of the flow direction is the dominant component of the airflow. The inflowing air flows through the minimum cross section of the wall of the air inlet area 6 , wherein the center of this minimum cross-section on the center axis 10 is or at best a small radial offset to the center axis 10 having. The midpoint of the minimum cross-section of the wall of the air inlet area 6 is therefore on the center axis 10 or at least at a radial distance from the center axis 10 less than 10% of the largest diameter of the vortex tube 8th arranged so that the air flow to the Wirbelrohrabscheider 1 essentially centrally fed. Through this central feed a comparatively large-area supply of air is made possible. In this case, the area of the minimum cross-section, for example, more than 60% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube 8th be. In 2 is the area of the minimum cross section of the air inlet area 6 For example, greater than 60% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube 8th , The air inlet area 6 is coaxial with the vortex tube 8th arranged and the suction air flow is the vortex tube 8th through the air inlet area 6 as one to the center axis 10 supplied symmetrical air flow.

In axialer Richtung erstreckt sich ein Mittenelement 9 entlang der Mittenachse 10 durch das Wirbelrohr 8 und den als Teil des Lufteinlassbereichs 6 ausgebildeten Übergangsbereich 7 in den Lufteinlassbereich 6. Im Lufteinlassbereich 6 sind an der Außenseite des Mittenelements 9 Luftleitelemente 11 angeordnet, die eine relativ zur Axialrichtung schräg geneigte Anlauffläche aufweisen und dazu ausgelegt sind, die im Wesentlichen in axialer Richtung strömende Saugluft in Rotation zu versetzen. Die Luftleitelemente 11 erstrecken sich vom Mittenelement 9 aus in Richtung zur Innenwand des Lufteinlassbereichs 6 hin, reichen jedoch nicht bis zur Innenwand, so dass zwischen den Luftleitelementen 11 und der Innenwand des Lufteinlassbereichs 6 ein Freiraum verbleibt, durch den gröbere Schmutzpartikel hindurchtreten können. Zusätzlich können an der Innenwandung des Lufteinlassbereichs 6 Luftleitelemente 12 angebracht oder angeformt sein, die ebenfalls dazu ausgebildet sind, die einströmende Saugluft mittels einer schräg zur Strömungsrichtung orientierten Anlauffläche in eine rotierende Strömung zu überführen. Die Luftleitelemente 12 erstrecken sich nicht bis hin zum Mittenelement 9, so dass ein Freiraum zwischen den Luftleitelementen 12 und dem Mittenelement 9 verbleibt, durch den gröbere Schmutzpartikel hindurchtreten können. Zusätzlich oder alternativ können auch innerhalb des Wirbelrohrs 8 Luftleitelemente angeordnet sein. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel sind innerhalb des Wirbelrohrs 8 an der Außenseite des Mittenelements 9 Luftleitelemente 13 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können auch an der Innenwandung des Wirbelrohrs 8 Luftleitelemente angeordnet sein. Es wäre auch möglich, ausschließlich innerhalb des Wirbelrohrs 8 Luftleitelemente anzuordnen. Jede beliebige Anordnung der Luftleitelemente innerhalb des Wirbelrohrs 8 und des Lufteinlassbereichs 6 ist möglich.In the axial direction, a central element extends 9 along the center axis 10 through the vortex tube 8th and as part of the air intake area 6 trained transition area 7 in the air intake area 6 , In the air intake area 6 are on the outside of the center element 9 air guide elements 11 arranged, which have a relative to the axial direction inclined ramp surface and are adapted to set the substantially axially flowing suction air into rotation. The air guiding elements 11 extend from the center element 9 out towards the inner wall of the air inlet area 6 However, not enough to the inner wall, so that between the air guide elements 11 and the inner wall of the air intake area 6 a free space remains, can pass through the coarser particles of dirt. In addition, on the inner wall of the air inlet area 6 air guide elements 12 be attached or formed, which are also designed to convert the incoming suction air by means of an obliquely oriented to the flow direction of the starting surface in a rotating flow. The air guiding elements 12 do not extend to the middle element 9 , leaving a space between the spoiler elements 12 and the center element 9 remains, can pass through the coarser particles of dirt. Additionally or alternatively, also within the vortex tube 8th Be arranged air guide elements. At the in 2 example shown are within the vortex tube 8th on the outside of the central element 9 air guide elements 13 arranged. Alternatively or additionally, also on the inner wall of the vortex tube 8th Be arranged air guide elements. It would also be possible only within the vortex tube 8th Arrange air guide elements. Any arrangement of the air guide elements within the vortex tube 8th and the air intake area 6 is possible.

Bei der in 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Luftleitelemente 11, 12 und 13 in zwei relativ zueinander in axialer Richtung versetzten Zonen angeordnet. Die Luftleitelemente 11,12 sind innerhalb einer Außenzone 14 im Lufteinlassbereich 6 angeordnet, wohingegen die Luftleitelemente 13 innerhalb einer Innenzone 15 im Wirbelrohr 8 angeordnet sind. Die Innenzone 15 ist in axialer Richtung beabstandet zur Außenzone 14 angeordnet. Die Anordnung der Luftleitelemente in zwei oder mehr in axialer Richtung beabstandeten axialen Bereichen oder Zonen hat den Vorteil, dass in jedem der axialen Bereiche eine Anzahl von Luftleitelementen vorgesehen sein kann, wobei zwischen den Luftleitelementen Freiräume vorgesehen werden können. Dadurch wird erreicht, dass auch grobes Sauggut die Luftleitelemente in axialer Richtung passieren kann und nicht von den Luftleitelementen zurückgehalten wird. Auf diese Weise wird ein Verstopfen des Wirbelrohrabscheiders 1 verhindert. Vorteilhaft ist auch, die einzelnen Luftleitelemente 11, 12, 13 in axialer Richtung betrachtet relativ zueinander versetzt anzuordnen, um ein Passieren von grobem Sauggut zu vereinfachen.At the in 2 illustrated preferred embodiment, the air guide elements 11 . 12 and 13 arranged in two relative to each other in the axial direction offset zones. The air guide elements 11, 12 are within an outer zone 14 in the air intake area 6 arranged, whereas the air guide elements 13 within an inner zone 15 in the vortex tube 8th are arranged. The inner zone 15 is spaced in the axial direction to the outer zone 14 arranged. The arrangement of the air guide elements in two or more axially spaced axial regions or zones has the advantage that in each of the axial regions, a number of air guide elements may be provided, wherein between the air guide elements clearances can be provided. This ensures that even coarse suction material can pass through the air guide elements in the axial direction and is not retained by the air guide elements. In this way, a clogging of the Wirbelrohrabscheiders 1 prevented. It is also advantageous, the individual air guide elements 11 . 12 . 13 viewed in the axial direction to be arranged offset relative to each other to facilitate passage of coarse suction material.

Durch die Luftleitelemente 11, 12, 13 wird die einströmende Saugluft wie durch den Pfeil 16 veranschaulicht in eine rotierende Bewegung versetzt. Dabei ist es zur Erzeugung dieser rotierenden Strömung nicht erforderlich, die Saugluft im Einlassbereich schräg oder seitlich versetzt zur Mittenachse 10 zuzuführen. Vielmehr ist es möglich, die Strömung über den minimalen Querschnitt des Lufteinlassbereichs 6 dem Wirbelrohrabscheider 1 im Wesentlichen mittig und in axialer Richtung zuzuführen, wobei die Achse der Luftströmung im Wesentlichen mit der Mittenachse 10 übereinstimmt. Dadurch wird die Strömungsumlenkung verringert, so dass die bauliche Ausgestaltung des Wirbelrohrabscheiders 1 vereinfacht wird und somit eine verkleinerte bauliche Ausführung möglich wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass infolge der geringeren Anzahl von Strömungsumlenkungen Druckverluste beim Durchströmen des Wirbelrohrabscheiders 1 verringert werden.Through the air guide elements 11 . 12 . 13 the incoming suction air is as indicated by the arrow 16 illustrated offset in a rotating motion. It is not necessary to produce this rotating flow, the suction air in the inlet area obliquely or laterally offset to the center axis 10 supply. Rather, it is possible to control the flow over the minimum cross-section of the air inlet area 6 the vortex tube separator 1 essentially centrally and in the axial direction, the axis of the air flow being substantially at the center axis 10 matches. As a result, the flow deflection is reduced, so that the structural design of the Wirbelrohrabscheiders 1 is simplified and thus a smaller structural design is possible. Another advantage is that due to the smaller number of flow deflections pressure losses when flowing through the Wirbelrohrabscheiders 1 be reduced.

Die rotierende Luftströmung gelangt in Richtung des Pfeils 16 zu einer zweiten Öffnung des Wirbelrohrs 8, die in Richtung der Mittenachse 10 betrachtet entgegengesetzt zur ersten Öffnung des Wirbelrohrs 8 angeordnet ist. An der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs 8 befindet sich eine ringförmig umlaufende Schmutzauswurfkante 17. An dieser Schmutzauswurfkante 17 werden entsprechend dem Prinzip der Fliehkraftabscheidung Schmutz und Staub aus der rotierenden Saugluft abgeschieden. Der abgeschiedene Schmutz beziehungsweise der abgeschiedene Staub werden in einem Schmutzsammelbehälter 18 aufgefangen, der insbesondere im Bereich um die Schmutzauswurfkante 17 herum die Außenwandung des Wirbelrohrs 8 umgibt. Der Schmutzsammelbehälter 18 kann beispielsweise als umlaufender Zwischenraum zwischen der Wandung des Wirbelrohrs 8 und des Wirbelrohrabscheiders 1 ausgebildet sein. Vorzugsweise umgibt der Schmutzsammelbehälter 18 den äußeren Umfang des Wirbelrohrs 8 zumindest im Bereich der Schmutzauswurfkante 17.The rotating air flow arrives in the direction of the arrow 16 to a second opening of the vortex tube 8th pointing in the direction of the center axis 10 considered opposite to the first opening of the vortex tube 8th is arranged. At the second opening of the vortex tube 8th There is an annular circulating dirt discharge edge 17 , At this dirt ejection edge 17 Dirt and dust are separated from the rotating suction air according to the principle of centrifugal separation. The separated dirt or the separated dust are in a dirt collector 18 caught, especially in the area around the dirt ejection edge 17 around the outer wall of the vortex tube 8th surrounds. The dirt collector 18 For example, as a circumferential gap between the wall of the vortex tube 8th and the vortex tube separator 1 be educated. Preferably, the dirt collector surrounds 18 the outer circumference of the vortex tube 8th at least in the area of the dirt ejection edge 17 ,

Außerhalb des Wirbelrohrs 8 ist in axialer Richtung beabstandet zur zweiten Öffnung des Wirbelrohrs 8 ein Luftumlenkelement 19 angeordnet, welches vorzugsweise als um die Mittenachse 10 rotationssymmetrisches Luftumlenkelement ausgebildet ist. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist das Luftumlenkelement 18 einstückig mit dem Mittenelement 9 ausgebildet. Vorzugsweise ist das Luftumlenkelement 19 außerhalb des Wirbelrohrs 8 in axialer Richtung beabstandet zur zweiten Öffnung des Wirbelrohrs 8 angeordnet. Dabei sind die Luftleitflächen des Luftumlenkelements 19 dazu ausgebildet, die austretende Luft in Richtung zum Wirbelrohr 8 zu führen. Vorzugsweise wird dem auf dem Luftumlenkelement 19 auftreffenden Luftstrom eine Strömungskomponente in axialer Richtung aufgeprägt, die entgegengesetzt zur axialen Strömungsrichtung im Wirbelrohr 8 gerichtet ist. Die Strömung der umgelenkten Luft ist in 2 durch den Pfeil 20 veranschaulicht, wobei der Pfeil 20 infolge der rotierenden Strömung der aus dem Wirbelrohr 8 austretenden Luft eine Komponente in Rotationsrichtung der Rotation der Luft um das Wirbelrohrs 8 herum aufweist.Outside the vortex tube 8th is spaced in the axial direction to the second opening of the vortex tube 8th an air deflection element 19 arranged, which preferably as about the center axis 10 rotationally symmetrical Luftumlenkelement is formed. At the in 2 The example shown is the Luftumlenkelement 18 integral with the center element 9 educated. Preferably, the Luftumlenkelement 19 outside the vortex tube 8th spaced in the axial direction to the second opening of the vortex tube 8th arranged. In this case, the air guide surfaces of the Luftumlenkelements 19 adapted to the escaping air in the direction of the vortex tube 8th respectively. Preferably, this is on the Luftumlenkelement 19 impinging air flow a flow component imprinted in the axial direction, which is opposite to the axial flow direction in the vortex tube 8th is directed. The flow of the deflected air is in 2 through the arrow 20 illustrated, wherein the arrow 20 due to the rotating flow of the vortex tube 8th exiting air a component in the direction of rotation of the rotation of the air around the vortex tube 8th around.

In radialer Richtung des Wirbelrohrabscheiders 1 betrachtet ist das Luftumlenkelement 19 von einem Absaugringkanal 21 umgeben, der die umgelenkte Luft über eine ringförmige Ansaugöffnung einsaugt. Im Bereich der Ansaugöffnung des Absaugringkanals 21 ist ein konisches Flusensieb 22 angeordnet, um das Einsaugen von gröberem Schmutz zu verhindern. Durch das Zusammenwirken zwischen dem Luftumlenkelement 19 und dem Absaugringkanal 21 ergibt sich die durch den Pfeil 20 dargestellte Luftführung, wobei der Absaugringkanal 21 im Strömungspfad nachgeordnet zum Luftumlenkelement 19 angeordnet ist. Der Radius der ringförmigen Ansaugöffnung des Absaugringkanals 21 ist nur geringfügig kleiner als der Außenradius des Wirbelrohrabscheiders 1 und daher weist die ringförmige Ansaugöffnung eine vergleichsweise große Ansaugfläche auf. Auch die Querschnittsfläche des ringförmigen Spalts zwischen dem Wirbelrohr 8 und dem Absaugringkanal 21 ist vergleichsweise groß. Wegen des durchgängig großen Strömungsquerschnitts ist der Luftwiderstand im Strömungsbereich zwischen dem Wirbelrohr 8 und dem Lufteinlasskanal 21 vergleichsweise gering. Durch das Bereitstellen des Absaugringkanals 21 und wegen des vergleichsweise großen Strömungsquerschnitts des dem Lufteinlassbereich 6 zugeführten Luftstroms wird erreicht, dass der Strömungsquerschnitt im gesamten Strömungspfad zwischen dem Sauglufteinlass 2 und dem Saugluftauslass 4 des Wirbelrohrabscheiders 1 durchgängig relativ groß ist. Dadurch ist es möglich, den Druckverlust zwischen Sauglufteinlass 2 und Saugluftauslass 4 gering zu halten. Der Absaugringkanal 21 ist in 2 in axialer Richtung überlappend mit dem dem Luftumlenkelement 19 zugewandten Ende des Tauchrohrs 8 ausgebildet, wobei sich durch diese überlappende Anordnung die durch den Pfeil 20 veranschaulichte Strömungsführung ergibt. Der Absaugringkanal 21 muss jedoch nicht überlappend mit dem dem Luftumlenkelement 19 zugewandten Ende des Tauchrohrs 8 ausgebildet sein, vielmehr könnte der Absaugringkanal 21 auch in axialer Richtung beabstandet zur zweiten Öffnung des Wirbelrohrs 8 angeordnet sein.In the radial direction of the Wirbelrohrabscheiders 1 considered is the Luftumlenkelement 19 from a Absaugringkanal 21 surrounded, which sucks the deflected air through an annular suction port. In the area of the suction opening of the suction ring channel 21 is a conical lint filter 22 arranged to prevent the absorption of coarse dirt. Due to the interaction between the Luftumlenkelement 19 and the Absaugringkanal 21 This is the result of the arrow 20 illustrated air duct, wherein the Absaugringkanal 21 arranged downstream of the air deflection in the flow path 19 is arranged. The radius of the annular suction opening of Absaugringkanals 21 is only slightly smaller than the outer radius of the Wirbelrohrabscheiders 1 and therefore, the annular suction port has a comparatively large suction area. Also, the cross-sectional area of the annular gap between the vortex tube 8th and the Absaugringkanal 21 is comparatively large. Because of the consistently large flow cross-section of the air resistance in the flow area between the vortex tube 8th and the air intake duct 21 comparatively low. By providing the Absaugringkanals 21 and because of the comparatively large flow area of the air inlet area 6 supplied air flow is achieved, that the flow cross-section in the entire flow path between the suction air inlet 2 and the Saugluftauslass 4 of the vortex tube separator 1 consistently relatively large. This makes it possible to reduce the pressure loss between the intake air inlet 2 and Saugluftauslass 4 to keep low. The suction ring channel 21 is in 2 in the axial direction overlapping with the Luftumlenkelement 19 facing the end of the dip tube 8th formed, which is characterized by this overlapping arrangement by the arrow 20 illustrated flow guide results. The suction ring channel 21 However, it does not overlap with the air deflector 19 facing the end of the dip tube 8th be formed, but rather the Absaugringkanal 21 also in the axial direction spaced from the second opening of the vortex tube 8th be arranged.

Im Saugluftpfad nachgeordnet zu dem Luftumlenkelement 19 und dem Absaugringkanal 21 ist in axialer Richtung betrachtet hinter dem Luftumlenkelement 19 ein als Kreisring ausgebildeter Crossflow 23 angeordnet. Ein Crossflow umfasst eine Wand, auf der ein vorgereinigter Luftstrom aufprallt oder vorbeistreicht, wobei in einem Abstand von der Wand ein poröses Medium angebracht ist, das aus dem Luftstrom zusätzlich Partikel abfängt. Der Crossflow 23 wird von der im Absaugringkanal 21 strömenden Saugluft beaufschlagt und prägt der auftreffenden Saugluft eine radial nach innen zur Mittenachse 10 hin gerichtete Strömungskomponente auf, so dass die Saugluftströmung entsprechend dem Pfeil 24 radial nach innen geführt wird. Über eine Mittenöffnung 25 des Crossflows 23 strömt die Saugluft dann durch ein Motorschutzfilter 26, das im Saugluftpfad nachgeordnet zum Crossflow 23 angeordnet ist. Bei dem Crossflow 23 handelt es sich um ein optionales zusätzliches Element im Strömungspfad zur Verbesserung der Abscheideleistung, das auch weggelassen werden könnte. Vorzugsweise ist das Motorschutzfilter 26 aus Schaumstoff, Vlies oder einer Schaumstoff-Vlies-Kombination ausgebildet. Am Saugluftauslass 4 tritt die Luftströmung im Wesentlichen in axialer Richtung aus, wobei die Richtung der austretenden Luftströmung von der Richtung der Mittenachse 10 des Wirbelrohrs 8 um maximal 15° abweicht. Die austretende Luft wird anschließend über die Motor-Gebläse-Einheit zum Luftauslass des Staubsaugers geführt.Subordinate in the suction air path to the Luftumlenkelement 19 and the Absaugringkanal 21 is viewed in the axial direction behind the Luftumlenkelement 19 a trained as a circular ring crossflow 23 arranged. A crossflow comprises a wall on which a pre-cleaned air stream impinges or passes, wherein at a distance from the wall, a porous medium is attached, which additionally captures particles from the air flow. The crossflow 23 is from the in Absaugringkanal 21 flowing suction air is applied and impresses the impinging suction air radially inward to the center axis 10 towards directed flow component, so that the Saugluftströmung according to the arrow 24 is guided radially inward. About a center opening 25 of the crossflow 23 The suction air then flows through a motor protection filter 26 downstream of the suction air path to the crossflow 23 is arranged. In the crossflow 23 it is an optional additional element in the flow path to improve the separation efficiency, which could also be omitted. Preferably, the motor protection filter 26 made of foam, nonwoven or a foam-fleece combination formed. At the suction air outlet 4 the air flow exits substantially in the axial direction, wherein the direction of the exiting air flow from the direction of the center axis 10 of the vortex tube 8th deviates by a maximum of 15 °. The escaping air is then routed via the motor-blower unit to the air outlet of the vacuum cleaner.

Der Wirbelrohrabscheider 1 ist vorzugsweise in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet. Wegen des geringen Druckverlusts zwischen Sauglufteinlass 2 und Saugluftauslass 4 kann der Wirbelrohrabscheider 1 vergleichsweise klein gebaut werden. Der Wirbelrohrabscheider 1 kann beispielsweise einen mit der Hand umgreifbaren Außendurchmesser aufweisen.The vortex tube separator 1 is preferably formed in a substantially cylindrical shape. Because of the low pressure loss between intake air intake 2 and Saugluftauslass 4 can the Wirbelrohrabscheider 1 be built comparatively small. The vortex tube separator 1 may, for example, have a hand umgreifbaren outer diameter.

In den 3 und 4 sind weitere Ausführungsbeispiele eines Wirbelrohrabscheiders mit Absaugringkanal gezeigt, wobei gleiche oder im Wesentlichen funktionell übereinstimmende Teile mit denselben Bezugszeichen wie in 2 versehen sind. Bei dem in 3 gezeigten Wirbelrohrabscheider wird die Luftströmung dem Lufteinlassbereich 6 in im Wesentlichen axialer Richtung zugeführt. Dabei ist der minimale Querschnitt des Lufteinlassbereichs 6 im Wesentlichen mittig zur Mittenachse 10 des Wirbelrohrs 8 angeordnet und ermöglicht einen großflächigen Lufteinlass. Bei dem in 3 gezeigten Beispiel eines Wirbelrohrabscheiders 27 ist an dem Mittenelement 10 ein Innenring 28 vorgesehen, der sich vom Lufteinlassbereich 6 in die erste Öffnung des Wirbelrohrs 8 hinein erstreckt. Der Innenring 28 umfasst eine sich konisch aufweitende Wandung 29 und eine sich daran anschließende konisch zulaufende Wandung 30. Durch den Innenring 28 wird für die Luftströmung eine ringförmige Engstelle zwischen dem Innenring 28 und der Wandung des Wirbelrohrs 8 ausgebildet. Innerhalb dieser Engstelle sind die Luftleitelemente 31 angeordnet, die sich im Gegensatz zu der in 2 gezeigten Lösung von der Wandung des Innenrings 28 bis hin zur Innenwandung des Wirbelrohrs 8 erstrecken. Anders als in 2 erstrecken sich die Luftleitelemente 31 in der in 3 gezeigten Lösung durchgängig von der Wandung des Innenrings 28 hin zur Innenwandung des Wirbelrohrs 8. Die Anlaufflächen der Luftleitelemente 31 sind relativ zur axialen Richtung schräg geneigt ausgebildet, sodass die auf den Luftleitelementen 31 auftreffende Saugluft in eine rotierende Strömung versetzt wird. Ein weiterer baulicher Unterschied zwischen dem in 3 gezeigten Beispiel und dem Wirbelrohrabscheider von 1 ist, dass das Luftumlenkelement 32 eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittenachse 10 orientierte Fläche 33 sowie einen in Richtung der Mittenachse 10 ausgerichteten Zylindermantelabschnitt 34 umfasst, welcher in axialer Richtung überlappend mit dem Bereich des Wirbelrohrs 8 an der zweiten Öffnung angeordnet ist. Insofern wird die ringförmige Schmutzauswurfkante 17 durch das Luftumlenkelement 32 und die Mittelsäule 9 in Form eines Rings mit U-förmigem Querschnitt umschlossen.In the 3 and 4 Further embodiments of a Wirbelrohrabscheiders are shown with Absaugringkanal, wherein the same or substantially functionally matching parts with the same reference numerals as in 2 are provided. At the in 3 The vortex tube separator shown, the air flow to the air inlet area 6 supplied in a substantially axial direction. Here is the minimum cross section of the air inlet area 6 essentially centered to the center axis 10 of the vortex tube 8th arranged and allows a large-scale air intake. At the in 3 shown example of a Wirbelrohrabscheiders 27 is at the center element 10 an inner ring 28 provided, extending from the air intake area 6 into the first opening of the vortex tube 8th extends into it. The inner ring 28 includes a conically widening wall 29 and an adjoining tapered wall 30 , Through the inner ring 28 becomes for the air flow an annular bottleneck between the inner ring 28 and the wall of the vortex tube 8th educated. Within this constriction are the air guide elements 31 arranged, in contrast to the in 2 shown solution of the wall of the inner ring 28 up to the inner wall of the vortex tube 8th extend. Unlike in 2 extend the air guide elements 31 in the in 3 shown solution consistently from the wall of the inner ring 28 towards the inner wall of the vortex tube 8th , The contact surfaces of the air guide elements 31 are formed obliquely inclined relative to the axial direction, so that on the air guide elements 31 impinging suction air is placed in a rotating flow. Another structural difference between the in 3 shown example and the Wirbelrohrabscheider of 1 is that the air deflector 32 a substantially perpendicular to the center axis 10 oriented surface 33 and one in the direction of the center axis 10 aligned cylinder jacket section 34 comprising, which in the axial direction overlapping with the region of the vortex tube 8th is arranged at the second opening. In this respect, the annular dirt discharge edge 17 through the Luftumlenkelement 32 and the center column 9 enclosed in the form of a ring with a U-shaped cross section.

In 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Wirbelrohrabscheiders 35 gezeigt. Im Unterschied zu 2 und 3 ist der Übergangsbereich 36 des Lufteinlassbereichs 6 als konisch zulaufender Bereich ausgebildet, so dass sich der Durchmesser des Lufteinlassbereichs 6 zum Wirbelrohr 8 hin verjüngt. Im Bereich des Sauglufteinlasses 2 ist der Querschnitt größer als der Strömungsquerschnitt im Wirbelrohr 8, so dass sich im Wirbelrohr 8 eine höhere Strömungsgeschwindigkeit als im Lufteinlassbereich 6 ausbildet. Wegen der hohen Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Wirbelrohr 8 erhält man an der ringförmigen Schmutzauswurfkante 17 eine besonders effektive Abscheidung von Staub und Schmutz. Ein weiterer Unterschied ist, dass sich das Luftumlenkelement 37 in radialer Richtung weniger weit nach außen erstreckt als bei den bisher diskutierten Lösungen, wobei der Absaugringkanal 38 zusätzlich durch einen an der Innenseite der Außenwandung umlaufenden Begrenzungsring 39 begrenzt wird. Dadurch wird der Absaugringkanal 38 radial nach innen verlagert.In 4 is another embodiment of a Wirbelrohrabscheiders 35 shown. In contrast to 2 and 3 is the transition area 36 of the air intake area 6 formed as a tapered region, so that the diameter of the air inlet region 6 to the vortex tube 8th rejuvenated. In the area of the suction air inlet 2 the cross section is larger than the flow cross section in the vortex tube 8th , so that in the vortex tube 8th a higher flow rate than in the air inlet area 6 formed. Because of the high flow velocity of the air in the vortex tube 8th obtained at the annular dirt discharge edge 17 a particularly effective separation of dust and dirt. Another difference is that the air deflection 37 extends in the radial direction less far outward than in the past discussed solutions, the Absaugringkanal 38 additionally by a circumferential on the inside of the outer wall boundary ring 39 is limited. This will be the Absaugringkanal 38 shifted radially inwards.

In den 5 und 6 ist ein Beispiel eines Wirbelrohrabscheiders 40 gezeigt, der in Unterscheid zu den in den 1 bis 4 gezeigten Beispielen anstelle eines Absaugringkanals ein Tauchrohr aufweist. 5 zeigt die Außenwandung des im Wesentlichen in zylindrischer Form ausgebildeten Wirbelrohrabscheiders 40, wohingegen in 6 ein Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A dargestellt ist. Die einströmende Luft strömt im Wesentlichen in axialer Richtung entsprechend dem Pfeil 41 in den Lufteinlassbereich 42 und wird über den zum Lufteinlassbereich 42 gehörigen Übergangsbereich 43 dem Wirbelrohr 44 zugeführt. Im Beispiel von 6 befindet sich der minimale Querschnitt des Lufteinlassbereichs 42 innerhalb des Übergangsbereichs 43, wobei die Mittenachse 45 des Wirbelrohrs 44 durch den Mittelpunkt des minimalen Querschnitts verläuft, so dass die Luftzuführung im Wesentlichen mittig erfolgt. Vorzugsweise sind der Lufteinlassbereich 42 und das Wirbelrohr 44 koaxial zur Mittenachse 45 angeordnet. Zur Absaugung der Saugluft ist in 6 ein Tauchrohr 46 vorgesehen, das sich von der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs 44 aus entlang der Mittenachse 45 ins Innere des Wirbelrohrs 44 und des zum Lufteinlassbereich 42 gehörigen Übergangsbereichs 43 hinein erstreckt. Dabei ist das im Inneren des Wirbelrohrs 44 befindliche Ende des Tauchrohrs 46 durch eine Abdeckkappe 47 luftdicht abgeschlossen, wobei sich die Abdeckkappe 47 in Richtung der Mittenachse 45 zum lufteinlassseitigen Ende des Wirbelrohrs 44 hin verjüngt. An der Außenseite der Abdeckkappe 47 ist eine Mehrzahl von Luftleitelementen 48 angeordnet, deren Anlauffläche jeweils schräg zur Strömungsrichtung der Saugluft orientiert ist. Wie in 6 erkennbar ist, erstrecken sich die Luftleitelemente 48 nicht vollständig bis zur Innenwand des Wirbelrohrs 44 hin. Vielmehr ist zwischen den Luftleitelementen 48 und der Innenwand des Wirbelrohrs 44 ein umlaufender Spalt vorgesehen, durch den auch gröbere Schmutzpartikel und insbesondere auch Haare in das Wirbelrohr 44 gelangen können, so dass der Lufteinlass nicht verstopft wird. Die Luftleitelemente 48 sind dazu ausgebildet, die Saugluft in eine rotierende Strömung entsprechend dem Pfeil 49 zu versetzen. Infolge dieser rotierenden Strömung werden an der ringförmigen Schmutzauswurfkante 50 Schmutz, Staub und auch gröbere Schmutzpartikel abgeschieden, welche in dem das Wirbelrohr 44 umgebenden Schmutzsammelbehälter 51 aufgefangen werden. Vorzugsweise ist der Schmutzsammelbehälter 51 zwischen der Außenwandung des Wirbelrohrs 44 und der Wand des Wirbelrohrabscheiders 40 angeordnet. Zum Absaugen des innerhalb des Wirbelrohrs 44 strömenden Luft sind an der Seitenwand des Tauchrohrs 46 eine oder mehrere Absaugöffnungen 52 vorgesehen, die vorzugsweise jeweils mit einem Flusensieb versehen sind. Das Flusensieb bzw. die Flusensiebe sind dazu ausgebildet, gröbere Schmutzpartikel und insbesondere Flusen und Haare am Eindringen in das Tauchrohr 46 zu hindern. In Richtung der Mittenachse 45 des Tauchrohrs 46 betrachtet ist hinter dem Tauchrohr 46 ein als Rundteil ausgebildeter Crossflow 53 angeordnet. Der Crossflow 53 kann als optionales Element zur Verbesserung der Abscheideleistung im Strömungspfad der Saugluft nachgeordnet zum Tauchrohr 46 angeordnet sein, ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Der Crossflow 53 ist dazu ausgebildet, die auf den Crossflow 53 auftreffende Saugluft im Wesentlichen in radialer Richtung von der Mittenachse 45 weg nach außen zu lenken und dabei zusätzlich zu reinigen, wobei im Luftstrom mitgeführte Partikel beispielsweise in der Schaumstoffauflage des Crossflows 53 abgefangen werden. Die Strömung im Tauchrohr 46 und im Bereich des Crossflows 53 wird in 6 durch die beiden Pfeile 54 veranschaulicht. Nach dem Passieren des Crossflows 53 strömt die Saugluft durch das im Strömungspfad nachgeordnet zum Crossflow 53 angeordnete Motorschutzfilter 55, welches beispielsweise aus Schaumstoff, Vlies oder einer Schaumstoff-Vlies-Kombination bestehen kann. Die gereinigte Luftströmung tritt im Wesentlichen in axialer Richtung aus dem luftauslassseitigen Ende des Wirbelrohrabscheiders 40 aus. Im weiteren Strömungspfad der Saugluft wird die gereinigte Saugluft zur Motor-Gebläse-Einheit und von da weiter zur Abluftseite des Staubsaugers geführt.In the 5 and 6 is an example of a vortex tube separator 40 shown in distinction to those in the 1 to 4 shown examples instead of a Absaugringkanals having a dip tube. 5 shows the outer wall of the substantially cylindrical shape formed Wirbelrohrabscheiders 40 , whereas in 6 a longitudinal section along the cutting plane A - A is shown. The inflowing air flows essentially in the axial direction according to the arrow 41 in the air intake area 42 and will go over to the air intake area 42 associated transition area 43 the vortex tube 44 fed. In the example of 6 is the minimum cross-section of the air inlet area 42 within the transition area 43 , where the center axis 45 of the vortex tube 44 passes through the center of the minimum cross-section, so that the air supply takes place substantially in the center. Preferably, the air inlet area 42 and the vortex tube 44 coaxial with the center axis 45 arranged. For suction of the suction air is in 6 a dip tube 46 provided, extending from the second opening of the vortex tube 44 out along the center axis 45 inside the vortex tube 44 and to the air intake area 42 associated transitional area 43 extends into it. This is the inside of the vortex tube 44 located end of the dip tube 46 through a cap 47 hermetically sealed, with the cap 47 in the direction of the center axis 45 to the air inlet end of the vortex tube 44 rejuvenated. On the outside of the cap 47 is a plurality of air guide elements 48 arranged, the contact surface is oriented in each case obliquely to the flow direction of the suction air. As in 6 can be seen, extend the air guide elements 48 not completely to the inner wall of the vortex tube 44 out. Rather, between the air guide elements 48 and the inner wall of the vortex tube 44 on circumferential gap provided by the coarser dirt particles and especially hair in the vortex tube 44 so that the air intake is not clogged. The air guiding elements 48 are adapted to the suction air in a rotating flow according to the arrow 49 to move. As a result of this rotating flow are at the annular Schmutzauswurfkante 50 Dirt, dust and coarser dirt particles deposited in which the vortex tube 44 surrounding dirt collector 51 be caught. Preferably, the dirt collecting container 51 between the outer wall of the vortex tube 44 and the wall of the vortex tube separator 40 arranged. For sucking off the inside of the vortex tube 44 flowing air are on the side wall of the dip tube 46 one or more suction openings 52 provided, which are preferably each provided with a lint filter. The lint filter or the lint filters are designed to coarser dirt particles and especially lint and hair on penetration into the dip tube 46 to prevent. In the direction of the center axis 45 of the dip tube 46 is considered behind the dip tube 46 a trained as a round part Crossflow 53 arranged. The crossflow 53 can as an optional element to improve the separation efficiency in the flow path of the suction downstream of the dip tube 46 However, it is not mandatory. The crossflow 53 is trained to be on the crossflow 53 impinging suction air substantially in the radial direction from the center axis 45 To steer away from the outside and thereby additionally clean, with entrained in the air flow particles, for example, in the foam pad of the crossflow 53 be intercepted. The flow in the dip tube 46 and in the area of crossflow 53 is in 6 through the two arrows 54 illustrated. After passing the crossflow 53 the suction air flows through the flow path downstream of the crossflow 53 arranged motor protection filter 55 , which may for example consist of foam, non-woven or a foam-fleece combination. The cleaned air flow occurs substantially in the axial direction from the air outlet end of the Wirbelrohrabscheiders 40 out. In the further flow path of the suction air, the cleaned suction air to the motor-blower unit and from there on to the exhaust side of the vacuum cleaner.

In 7 ist ein weiteres Beispiel eines Wirbelrohrabscheiders 56 gezeigt, wobei insbesondere der Übergangsbereich 57 des Lufteinlassbereichs 42 anders als in 6 ausgebildet ist. Im Beispiel von 7 ist die Wandung im Übergangsbereich 57 als zur Außenwand des Wirbelrohrabscheiders 56 hin aufgeweitete Wandung ausgebildet, welche sich bis zur Außenwand des Wirbelrohrabscheiders 56 erstreckt, wobei auch der Schmutzsammelbehälter 58 verkleinert wird. Durch die nach außen hin verlagerten Wandungen wird insbesondere im Bereich der Luftleitelemente 59 der Strömungsquerschnitt der Saugluftführung deutlich vergrößert, was zu einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit führt. In dem zum Lufteinlassbereich gehörigen Übergangsbereich 57 wird mittels der Luftleitelemente 59 eine rotierende Strömung verursacht. Dabei können die Luftleitelemente 59 wegen der aufgeweiteten Wandungen im Übergangsbereich 57 deutlich größer und mit größeren Anlaufflächen als beispielsweise in 6 ausgebildet werden, so dass eine verbesserte Drallausprägung ermöglicht wird. Dabei erstrecken sich die Luftleitelemente 59 nicht vollständig bis zur Innenwand des Übergangsbereichs 57 hin. Vielmehr ist zwischen den Luftleitelementen 59 und der Innenwand des Übergangsbereichs 57 ein umlaufender Spalt vorgesehen, durch den auch gröbere Schmutzpartikel und insbesondere auch Haare in das Wirbelrohr 44 gelangen können. Im nachfolgenden Strömungspfad und insbesondere im Bereich des Wirbelrohrs 44 verringert sich der Strömungsquerschnitt im Vergleich zum Strömungsquerschnitt im Übergangsbereich 57. Durch die Verringerung des Strömungsquerschnitts wird die Strömungsgeschwindigkeit der rotierenden Strömung erhöht, so dass man an der ringförmigen Schmutzauswurfkante 50 wegen der hohen Rotationsgeschwindigkeit eine besonders effektive Staub- und Schmutzabscheidung erzielt.In 7 is another example of a vortex tube separator 56 in particular the transition region 57 of the air intake area 42 unlike in 6 is trained. In the example of 7 the wall is in the transition area 57 as the outer wall of the Wirbelrohrabscheiders 56 flared wall formed, which extends to the outer wall of the Wirbelrohrabscheiders 56 extends, including the dirt collector 58 is reduced. Due to the outwardly displaced walls is particularly in the area of the air guide elements 59 the flow cross-section of the suction air guide significantly increased, resulting in a reduction of the flow velocity. In the transition area associated with the air intake area 57 is by means of the air guide elements 59 causes a rotating flow. In this case, the air guide elements 59 because of the widened walls in the transition area 57 significantly larger and with larger contact surfaces than for example in 6 be formed, so that an improved swirl characterization is made possible. In this case, the air guide elements extend 59 not completely to the inner wall of the transition area 57 out. Rather, between the air guide elements 59 and the inner wall of the transition area 57 a circumferential gap provided by the coarser dirt particles and especially hair in the vortex tube 44 can reach. In the subsequent flow path and in particular in the region of the vortex tube 44 the flow cross section decreases in comparison to the flow cross section in the transition region 57 , By reducing the flow cross-section, the flow velocity of the rotating flow is increased, so that at the annular dirt discharge edge 50 due to the high rotational speed a particularly effective dust and dirt separation achieved.

Bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen war der Fliehkraftabscheider entweder wie in den 1 bis 4 gezeigt als Wirbelrohrabscheider mit Absaugringkanal oder aber wie in den 5 bis 7 gezeigt als Wirbelrohrabscheider mit Tauchrohr ausgebildet. Zusätzlich ist es möglich, den Fliehkraftabscheider als Wirbelstromabscheider auszubilden, welcher sowohl einen Absaugringkanal als auch ein Tauchrohr umfasst. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in den 8 und 9 gezeigt.In the embodiments described so far, the centrifugal separator was either as in the 1 to 4 shown as Wirbelrohrabscheider with Absaugringkanal or as in the 5 to 7 shown formed as a Wirbelrohrabscheider with dip tube. In addition, it is possible to form the centrifugal separator as Wirbelstromabscheider, which includes both a Absaugringkanal and a dip tube. Such an embodiment is in the 8th and 9 shown.

In 8 ist ein Wirbelrohrabscheider 60 mit Absaugringkanal und Tauchrohr von außen dargestellt. Das Gehäuse ist deutlich länger als in 1 oder 5 ausgebildet, weil im Bereich 61 des Gehäuses ein Cartridgefilter zur weiteren Reinigung der Saugluft vorgesehen ist. In 9 ist ein Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A durch den Wirbelrohrabscheider 60 gezeigt, wobei hier Gestaltungsmerkmale des in den 1 bis 4 gezeigten Wirbelrohrabscheiders mit Absaugringkanal mit den Gestaltungsmerkmalen des in den 5 bis 7 gezeigten Wirbelrohrabscheiders mit Tauchrohr kombiniert werden. Die Saugluft tritt zunächst in im Wesentlichen axialer Richtung gemäß dem Pfeil 62 in den Lufteinlassbereich 63 ein. Die Luftströmung durchströmt den minimalen Querschnitt des Lufteinlassbereichs 63, der im Wesentlichen mittig zur Mittenachse 67 des Wirbelrohrs 65 angeordnet ist. Insbesondere weist der Mittelpunkt des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs 63 allenfalls einen geringfügigen radialen Versatz relativ zur Mittenachse 67 auf, wobei der radiale Versatz beispielsweise kleiner als 10 % des Durchmessers des Wirbelrohrs 65 sein kann. Über den Lufteinlassbereich 63 ist eine vergleichsweise großflächige Luftzuführung möglich, wobei die Querschnittsfläche des minimalen Querschnitts der Wandung des Lufteinlassbereichs 63 beispielsweise größer als 60 % des Querschnitts der ersten Öffnung des Wirbelrohrs 65 sein kann. Die Luft strömt dann über den Übergangsbereich 64 des Lufteinlassbereichs 63 in das Wirbelrohr 65. Wie in 6 und 7 ist auch bei dem in 9 gezeigten Beispiel ein Tauchrohr 66 vorgesehen, das sich in Axialrichtung entlang der Mittenachse 67 von der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs 65 ins Innere des Wirbelrohrs 65 und des Lufteinlassbereichs 63 erstreckt. Dabei ist an dem zum Lufteinlassbereich 63 orientierten Ende des Tauchrohrs 66 ein Abschlussstück 68 angebracht, welches bis in den Lufteinlassbereich 63 hineinragt. Am Abschlussstück 68 sind Luftleitelemente 69 angebracht, die dazu ausgelegt sind, die einströmende Luft in Rotation zu versetzen. Zusätzlich sind an der Innenseite des Lufteinlassbereichs 63 Luftleitelemente 70 angebracht. Weitere Luftleitelemente 71 sind in einem gewissen axialen Abstand zu den Luftleitelementen 69 im Bereich des Wirbelrohrs 65 angeordnet. Die Luftleitelemente 69, 70 sind daher in einer Außenzone 72 und die Luftleitelemente 71 in einer von der Außenzone 72 beabstandeten Innenzone 73 angeordnet. Durch die Aufteilung in mehrere axial voneinander beabstandete axiale Bereiche oder Zonen wird erreicht, dass auch gröberer Schmutz die Luftleitelemente 69, 70, 71 passieren kann und nicht zurückgehalten wird.In 8th is a vortex pipe separator 60 with Absaugringkanal and dip tube shown from the outside. The case is much longer than in 1 or 5 educated because in the field 61 of the housing a cartridge filter is provided for further cleaning of the suction air. In 9 is a longitudinal section along the cutting plane A - A through the vortex tube separator 60 shown here, where design features of the in the 1 to 4 shown Wirbelrohrabscheiders with Absaugringkanal with the design features of in the 5 to 7 vortex tube separator to be combined with dip tube. The suction air initially occurs in a substantially axial direction according to the arrow 62 in the air intake area 63 on. The air flow flows through the minimum cross-section of the air inlet area 63 which is substantially centered to the center axis 67 of the vortex tube 65 is arranged. In particular, the center of the minimum cross-section of the wall of the air inlet region 63 at most a slight radial offset relative to the center axis 67 on, wherein the radial offset, for example, less than 10% of the diameter of the vortex tube 65 can be. Over the air intake area 63 is a comparatively large-scale air supply possible, wherein the cross-sectional area of the minimum cross section of the wall of the air inlet region 63 for example, greater than 60% of the cross section of the first opening of the vortex tube 65 can be. The air then flows over the transition area 64 of the air intake area 63 into the vortex tube 65 , As in 6 and 7 is also at the in 9 shown example, a dip tube 66 provided, extending in the axial direction along the center axis 67 from the second opening of the vortex tube 65 inside the vortex tube 65 and the air intake area 63 extends. It is at the to the air inlet area 63 oriented end of the dip tube 66 a final piece 68 attached, which extends into the air intake area 63 protrudes. At the end piece 68 are air guide elements 69 attached, which are adapted to make the incoming air into rotation. In addition, on the inside of the air intake area 63 air guide elements 70 appropriate. Other air guide elements 71 are at a certain axial distance to the air guide elements 69 in the area of the vortex tube 65 arranged. The air guiding elements 69 . 70 are therefore in an outer zone 72 and the air guide elements 71 in one of the outer zone 72 spaced inner zone 73 arranged. By dividing into a plurality of axially spaced-apart axial regions or zones is achieved that even coarse dirt, the air guide elements 69 . 70 . 71 can happen and is not held back.

Aus der in Richtung des Pfeils 74 rotierenden Luftströmung wird an der ringförmigen Schmutzauswurfkante 75 Schmutz und Staub abgeschieden, welcher im Schmutzsammelbehälter 76 aufgefangen wird. Hinsichtlich der Luftströmung sind in 9 zwei Strömungspfade vorgesehen. Die an der zweiten Öffnung des Wirbelrohrs 65 austretende Saugluft wird durch das Luftumlenkelement 77 zur Außenseite des Wirbelrohrs 65 hin umgelenkt und anschließend durch den Absaugringkanal 78 abgesaugt. Der Absaugringkanal 78 ermöglicht eine Absaugung mit vergleichsweise großem Querschnitt, so dass der Luftwiderstand und damit auch der Druckverlust innerhalb des Wirbelrohrabscheiders 60 gering gehalten werden. Die über den Absaugringkanal 78 abgesaugte Luft wird durch den Crossflow 80 entsprechend dem Pfeil 81 radial nach innen geführt, wobei der Luftstrom beim Vorbeiströmen am Crossflow 80 weiter gereinigt wird. Bei dem Crossflow 80 handelt es sich um ein optionales Bauelement, das auch weggelassen werden könnte. Die Luft strömt dann durch die Mittenöffnung 82 und gelangt ins Innere des Cartridgefilters 83, der von der Saugluft entsprechend den Pfeilen 84 von innen nach außen durchströmt wird. Zusätzlich ist in 9 ein weiterer Strömungspfad vorgesehen, bei dem die innerhalb des Wirbelrohrs 65 rotierende Luft über die seitlichen Ansaugöffnungen 85 des Tauchrohrs 66 in Richtung der Pfeile 86 abgesaugt wird. Dabei können die Ansaugöffnungen 85 mit Flusensieben ausgestattet sein. Durch das zusätzlich zum Absaugringkanal 78 bereitgestellte Tauchrohr 66 werden der Luftwiderstand und der Druckverlust im Wirbelrohrabscheider 60 weiter verringert. Die über das Tauchrohr 66 abgesaugte Luft gelangt über die Mittenöffnung 82 des Crossflows 80 ins Innere des Cartridgefilters 83 und durchströmt das Cartridgefilter 83 ebenfalls in Richtung von innen nach außen, wie dies durch die Pfeile 84 veranschaulicht ist. Der durch das Cartridgefilter 83 gereinigte Luftstrom wird im weiteren Strömungspfad über die Motor-Gebläse-Einheit zu den Auslassöffnungen des Staubsaugers geführt.Off in the direction of the arrow 74 rotating air flow is at the annular dirt discharge edge 75 Dirt and dust deposited, which in the dirt collector 76 is caught. With regard to the air flow are in 9 provided two flow paths. The at the second opening of the vortex tube 65 Exiting suction air is through the Luftumlenkelement 77 to the outside of the vortex tube 65 deflected and then through the Absaugringkanal 78 aspirated. The suction ring channel 78 allows a suction with a comparatively large cross section, so that the air resistance and thus also the pressure loss within the Wirbelrohrabscheiders 60 be kept low. The over the Absaugringkanal 78 extracted air is through the crossflow 80 according to the arrow 81 guided radially inward, the air flow when flowing past the crossflow 80 is further cleaned. In the crossflow 80 it is an optional component that could be omitted. The air then flows through the center opening 82 and gets inside the cartridge filter 83 which is the suction air according to the arrows 84 flows through from the inside to the outside. Additionally is in 9 another flow path is provided in which the inside of the vortex tube 65 rotating air over the side intake ports 85 of the dip tube 66 in the direction of the arrows 86 is sucked off. In this case, the suction openings 85 be equipped with lint filters. By the addition to Absaugringkanal 78 provided immersion tube 66 Air resistance and pressure drop in the vortex tube separator 60 further reduced. The over the dip tube 66 extracted air passes through the center opening 82 of the crossflow 80 inside the cartridge filter 83 and flows through the cartridge filter 83 also in the direction from the inside out, as indicated by the arrows 84 is illustrated. The through the cartridge filter 83 cleaned air stream is in the further flow path over the Motor-blower unit led to the outlet openings of the vacuum cleaner.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features disclosed in the foregoing description, the claims and the drawings may be of importance both individually and in any combination for the realization of the invention in its various forms.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wirbelrohrabscheider mit AbsaugringkanalWirbelrohrabscheider with Absaugringkanal
22: Sauglufteinlassvacuum intake
33: Pfeilarrow
44: SaugluftauslassSaugluftauslass
55: Pfeilarrow
66: LufteinlassbereichAir intake area
77: Übergangsbereich des LufteinlassbereichsTransition region of the air inlet area
88th: Wirbelrohrvortex tube
99: MittelsäuleCentral column
1010: Mittenachsemid-axis
1111: Luftleitelementeair guide elements
1212: Luftleitelementeair guide elements
1313: Luftleitelementeair guide elements
1414: Außenzoneouter zone
1515: Innenzoneinner zone
1616: Pfeilarrow
1717: ringförmige Schmutzauswurfkanteannular dirt discharge edge
1818: Schmutzsammelbehälterdirt collection
1919: LuftumlenkelementAir redirecting
2020: Pfeilarrow
2121: AbsaugringkanalAbsaugringkanal
2222: konisches Flusensiebconical lint filter
2323: Crossflowcrossflow
2424: Pfeilarrow
2525: Mittenöffnungcenter opening
2626: MotorschutzfilterMotor protection filter
2727: Wirbelrohrabscheider mit AbsaugringkanalWirbelrohrabscheider with Absaugringkanal
2828: Innenringinner ring
2929: sich konisch aufweitende Wandungconically widening wall
3030: konisch zulaufende Wandungtapered wall
3131: Luftleitelementeair guide elements
3232: LuftumlenkelementAir redirecting
3333: Flächesurface
3434: ZylindermantelabschnittCylinder jacket section
3535: Wirbelrohrabscheider mit AbsaugringkanalWirbelrohrabscheider with Absaugringkanal
3636: konisch zulaufender Übergangsbereich des Lufteinlassbereichstapered transition region of the air inlet area
3737: LuftumlenkelementAir redirecting
3838: AbsaugringkanalAbsaugringkanal
3939: Begrenzungsringlimiting ring
4040: Wirbelrohrabscheider mit TauchrohrWirbelrohrabscheider with dip tube
4141: Pfeilarrow
4242: LufteinlassbereichAir intake area
4343: Übergangsbereich des LufteinlassbereichsTransition region of the air inlet area
4444: Wirbelrohrvortex tube
4545: Mittenachsemid-axis
4646: Tauchrohrdip tube
4747: Abdeckkappecap
4848: Luftleitelementeair guide elements
4949: Pfeilarrow
5050: ringförmige Schmutzauswurfkanteannular dirt discharge edge
5151: Schmutzsammelbehälterdirt collection
5252: seitliche Absaugöffnungenlateral suction openings
5353: als Rundteil ausgebildeter Crossflowas a round part trained crossflow
5454: Pfeilearrows
5555: MotorschutzfilterMotor protection filter
5656: Wirbelrohrabscheider mit TauchrohrWirbelrohrabscheider with dip tube
5757: Übergangsbereich des LufteinlassbereichsTransition region of the air inlet area
5858: Schmutzsammelbehälterdirt collection
5959: Luftleitelementair guide
6060: Wirbelrohrabscheider mit Absaugringkanal und TauchrohrWirbelrohrabscheider with Absaugringkanal and dip tube
6161: Bereich des CartridgefiltersArea of the cartridge filter
6262: Pfeilarrow
6363: LufteinlassbereichAir intake area
6464: Übergangsbereich des LufteinlassbereichsTransition region of the air inlet area
6565: Wirbelrohrvortex tube
6666: Tauchrohrdip tube
6767: Mittenachsemid-axis
6868: Abschlussstückterminating piece
6969: Luftleitelementeair guide elements
7070: Luftleitelementeair guide elements
7171: Luftleitelementeair guide elements
72 72: Außenzoneouter zone
7373: Innenzoneinner zone
7474: Pfeilarrow
7575: ringförmige Schmutzauswurfkanteannular dirt discharge edge
7676: Schmutzsammelbehälterdirt collection
7777: LuftumlenkelementAir redirecting
7878: AbsaugringkanalAbsaugringkanal
7979: Pfeilarrow
8080: Crossflowcrossflow
8181: Pfeilarrow
8282: Mittenöffnungcenter opening
8383: Cartridgefiltercartridge filters
8484: Pfeilearrows
8585: Ansaugöffnungensuction
8686: Pfeilearrows

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 6662403 B2 [0002]
DE 202011003563 U1 [0003]

Claims

Centrifugal separator, comprising: a vortex tube (8, 44, 65) having a first opening and a second opening arranged opposite to the first opening in the direction of the central axis (10, 45, 67) of the vortex tube, an air inlet region (6, 42, 63 ), wherein the vortex tube (8, 44, 65) via the air inlet region (6, 42, 63), an air flow can be fed, provided on the second opening of the vortex tube dirt discharge edge (17, 50, 75) which is designed to dust and separating dirt from the air, characterized in that the centrifugal force separator in the intended operation via the air inlet region (6, 42, 63), the air flow in a direction can be supplied, from the direction of the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube ( 8, 44, 65) deviates by a maximum of 15 °, the center point of a minimum cross section of a wall of the air inlet region (6, 42, 63) perpendicular to the center axis (10, 45, 67) relative to the center axis (10, 45, 67) of the Vortex tube (8, 44, 65) has a radial offset, which is less than 10% of the largest diameter of the vortex tube (8, 44, 65), and inside of at least one of the vortex tube (8, 44, 65) and the air inlet region (6, 42, 63) at least one air guide element (11, 12, 13, 31, 48, 59, 69, 70, 71) is arranged, which is adapted to set the incoming air in a rotating flow.

Centrifugal separator after Claim 1 , characterized in that the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube (8, 44, 65) extends through the center of the minimum cross-section of the wall of the air inlet region (6, 42, 63).

Centrifugal separator after Claim 1 or Claim 2 , characterized in that the centrifugal separator in the intended operation via the air inlet region (6, 42, 63), an air flow in the direction of the central axis (10, 45, 67) of the vortex tube (8, 44, 65) can be fed.

Centrifugal separator according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the air flowing into the centrifugal separator and the air flowing out of the centrifugal separator are directed substantially in the direction of the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube (8, 44, 65).

Centrifugal separator according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that each air guide element (11, 12, 13, 48, 59, 69, 70, 71) in the radial direction only over part of the distance between the center axis (10, 45, 67) and a wall of the vortex tube ( 8, 44, 65) or the air inlet region (6, 42, 63), either between an air guide element and the center axis (10, 45, 67) or between an air guide element and the wall of the vortex tube (8, 44, 65) or the air inlet region (6, 42, 63) remains a free space.

Centrifugal separator according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that in a first axial region (14, 72) within vortex tube (8, 44, 65) and air inlet region (6, 42, 63) at least a first air guide element (11, 12, 69, 70) is arranged, and in that in a second axial region (15, 73) within vortex tube (8, 44, 65) and air inlet region (6, 42, 63) at least one second air guide element (13, 71) is arranged, wherein the first axial region (14, 72) in the axial direction from the second axial region (15, 73) is spaced.

Centrifugal separator according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the centrifugal separator is designed as a substantially cylindrical component, on whose first end face an air inlet (2) and on whose second end face an air outlet (4) are arranged.

Centrifugal separator according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the centrifugal separator (1, 27, 35, 60) comprises a Absaugringkanal (21, 38, 78) which is arranged downstream of the vortex tube (8, 65) in the flow path, wherein the Absaugringkanal (21, 38, 78 ) is adapted to suck at least a portion of the air emerging from the second opening of the vortex tube (8, 65).

Centrifugal separator according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the centrifugal separator (1, 27, 35, 60) comprises a Absaugringkanal (21, 38, 78) arranged downstream of the flow path to a Luftumlenkelement (19, 32, 37, 77), wherein the Absaugringkanal ( 21, 38, 78) is adapted to suck at least a portion of the Luftumlenkelement (19, 32, 37, 77) deflected air.

Centrifugal separator according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the centrifugal separator (40, 56, 60) comprises a dip tube (46, 66) extending in the axial direction from the second opening of the vortex tube (44, 65) into the interior of the vortex tube (44, 65) and is adapted to suck at least a portion of the air flowing in the vortex tube (44, 65).

Centrifugal separator according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the centrifugal separator (60) comprises both a Absaugringkanal (78) and a dip tube (66).

Vacuum cleaner, which a centrifugal separator according to one of Claims 1 to 11 includes.

Centrifugal separator, which has a vortex tube (8, 44, 65) with a first opening and a second opening arranged opposite the first opening in the direction of the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube, an air inlet area (6, 42, 63) wherein the vortex tube (8, 44, 65) via the air inlet region (6, 42, 63), an air flow is supplied, provided on the second opening of the vortex tube dirt discharge edge (17, 50, 75), which is designed to dust and Separating dirt from the air, characterized in that the center of a minimum cross section of a wall of the air inlet region (6, 42, 63) perpendicular to the center axis (10, 45, 67) relative to the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube (8 , 44, 65) has a radial offset that is less than 10% of the largest diameter of the vortex tube (8, 44, 65), the cross-sectional area of the minimum cross section of the wall of the air inlet area (6, 42, 63) being more a ls 60% of the cross-sectional area of the first opening of the vortex tube (8, 44, 65), and wherein inside of at least one of the vortex tube (8, 44, 65) and the air inlet region (6, 42, 63) at least one air guide element ( 11, 12, 13, 31, 48, 59, 69, 70, 71) adapted to set the incoming air into a rotating flow.

Centrifugal separator, which has a vortex tube (8, 44, 65) with a first opening and a second opening arranged opposite the first opening in the direction of the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube, an air inlet area (6, 42, 63) wherein the vortex tube (8, 44, 65) via the air inlet region (6, 42, 63), an air flow is supplied, provided on the second opening of the vortex tube dirt discharge edge (17, 50, 75), which is designed to dust and Separating dirt from the air, characterized in that the centrifugal force separator in the intended operation via the air inlet region (6, 42, 63), the air flow in a direction can be fed, which from the direction of the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube (8 , 44, 65) deviates by a maximum of 15 °, wherein inside at least one of the vortex tube (8, 44, 65) and the air inlet region (6, 42, 63) at least one air guide element (11, 12, 13, 48, 59 , 69, 70, 71) t, which is adapted to set the incoming air in a rotating flow, wherein each air guide element (11, 12, 13, 48, 59, 69, 70, 71) in the radial direction only over a part of the distance between the Center axis (10, 45, 67) and a wall of the vortex tube (8, 44, 65) or the air inlet portion (6, 42, 63) extends, either between an air guide element and the center axis (10, 45, 67) or between a Air guide element and the wall of the vortex tube (8, 44, 65) or the air inlet portion (6, 42, 63) remains a free space.

A method of cleaning an air flow by means of a centrifugal separator, wherein the centrifugal separator has a vortex tube (8, 44, 65) having a first opening and a second opening arranged opposite to the first opening in the direction of the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube, an air inlet region (6, 42, 63), wherein an air flow can be supplied to the vortex tube (8, 44, 65) via the air inlet region (6, 42, 63), a dirt discharge edge (17, 50, 75) provided at the second opening of the vortex tube (8, 44, 65) and adapted to remove dust and dirt from the air, the method comprises Supplying a flow of air to be cleaned via the air inlet region (6, 42, 63) in a direction which deviates from the direction of the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube (8, 44, 65) by a maximum of 15 °, the center point of a minimum cross section of a wall of the air inlet region (6, 42, 63) perpendicular to the center axis (10, 45, 67) has a radial offset relative to the center axis (10, 45, 67) of the vortex tube (8, 44, 65), which is less than 10% of the largest diameter of the vortex tube (8, 44, 65); Generating a rotating flow of the air by means of at least one air guide element (11, 12, 13, 31, 48, 59, 69, 70, 71), which is inside at least one of the vortex tube (8, 44, 65) and the air inlet region ( 6, 42, 63) is arranged; Separating at least one of dirt and dust at the dirt discharge edge (17, 50, 75) of the vortex tube.