-
Die Erfindung betrifft ein Bodenpflegegerät mit einer verbesserten und vorzugsweise automatischen Reinigung des Luftfilters vor dem Gebläse.
-
Staubsauger mit Zyklon-Abscheidern (sogenannte beutellose oder auch „bagless“ Geräte) werden gerne von Kunden gekauft, da keine Folgekosten für Staubbeutel anfallen. Der im Luftstrom mitgerissene Schmutz wird „auszentrifugiert“ und fällt in den Sammelbehälter ab. Je größer die Dichte des Schmutzes ist, umso besser lässt sich die Luft säubern. In der Mitte des Zyklons, also unmittelbar vor dem Eintritt in den Saugbereich des Gebläses, ist dennoch ein Feinfilter erforderlich, um die Luft von Schmutzteilchen geringer Dichte zu befreien. Dieser Feinfilter muss regelmäßig gereinigt werden, um den Strömungswiderstand in akzeptablen Größen zu halten und die Staubaufnahme nicht zu reduzieren.
-
Der Feinfilter setzt sich schnell zu und reduziert den Luftstrom und damit die Staubaufnahme. Die Reinigung dieses Feinfilters ist bisher dem Benutzer überlassen, entweder durch manuell vom Benutzer zu bedienende Abklopfvorrichtungen oder (teil-) automatisiert beim Entleeren des Staubbehälters. Die Reinigung dieses Feinfilters muss periodisch erfolgen, da ansonsten die Staubaufnahme erheblich reduziert wird.
-
Manuelle mechanische Reinigungsvorgänge können vom Benutzer leicht vergessen werden, oder sie werden bewusst nicht ausgeführt, da sie gar nicht als erforderlich angesehen werden und obendrein unkomfortabel sind. Selbst Reinigungsvorgänge, die beim Leeren des Staubbehälters teilautomatisiert erfolgen, erfolgen nur in undefinierten zeitlichen Abständen, die nur von der Menge an Grobschmutz abhängen, nicht jedoch davon, wie stark der Feinfilter zugesetzt ist. Je nach Art des aufgenommenen Schmutzes kann eine Filterreinigung auf diese Weise zu spät erfolgen, so dass bis zur nächsten Filterreinigung die Staubaufnahmeleistung verringert ist.
-
Neben den bekannten mechanischen Reinigungsvorgängen/Abstreifvorgängen ist ein Abblasen/Ausblasen des Feinfilters bekannt. Dabei wird der Luftstrom des Arbeitsgebläses mittels mechanischer Umschaltung der Luftführung so umgeleitet, dass das Filterelement gegenüber seiner üblichen Filtrierrichtung mit einem Luftstrom beaufschlagt wird und die anhaftenden Schmutzpartikel in den Abscheider fallen. Dies erfordert jedoch aufwendige mechanische Lösungen, die sowohl kostenintensiv sind als auch kostbaren Bauraum im Gerät erfordern.
-
Möglich wäre auch das Vorsehen eines zusätzlichen Gebläses mit entsprechender Förderrichtung. Dies ist aus Kostengründen und aufgrund der Belegung von Bauraum im Gerät nachteilig.
-
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine verbesserte und vorzugsweise automatische Filterreinigung bei einem Bodenpflegegerät bereitzustellen.
-
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Bodenpflegegerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
-
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zur automatisierten Reinigung des Feinfilters und damit zur Wiederherstellung der Staubaufnahme bei Staubsaugern ermöglicht.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Bodenpflegegerät bereitgestellt, umfassend
- - ein Gebläse mit einer Vorzugs-Förderrichtung;
- - einen in Strömungsrichtung der Vorzugs-Förderrichtung vor dem Gebläse angeordneten Luftfilter;
- - eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, das Gebläse durch Drehrichtungsumkehr entgegen der Vorzugs-Förderrichtung arbeiten zu lassen, um den Luftfilter zu reinigen.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Bodenpflegegerät ist eine komfortable Reinigung des Feinfilters vor dem Gebläse möglich, ohne dass der Benutzer dazu besondere manuelle Handgriffe ausführen muss. Insbesondere wird damit auch eine automatisierte Reinigung des Filters ermöglicht. Weiterhin sind aufwendige mechanische Umschaltungen innerhalb der Luftwege nicht erforderlich, um die benötigte Strömungsrichtung zur Filterreinigung zu erzielen.
-
Die Reinigung des besagten Feinfilters soll mittels impulsartigen Luftstromes entgegen der üblichen Filtrationsrichtung erfolgen. Dabei wird kurzfristig ein hoher Luftstrom aus dem Arbeitsgebläse des Saugers in den (üblichen) Ausgang eingebracht, der den anhaftenden Feinstaub aus den Poren bzw. Öffnungen des Filtermaterials ausbläst und in den Staubbehälter herabfallen lässt. Die Betriebsdauer entgegen der Vorzugs-Förderrichtung muss zeitlich so begrenzt werden, beispielsweise auf wenige Sekunden, dass ein Ausblasen von aufgenommenem Schmutz aus dem Staubbehälter nicht auftritt.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist das Gebläse ein zumindest halbaxiales Lüfterrad auf.
-
Oberhalb bestimmter Drehzahlen eignen sich aus verschiedenen Gründen halbaxiale oder auch axiale Gebläse. Bei axialen Gebläsen lässt sich die Förderrichtung leicht durch eine Drehrichtungsänderung umkehren, bei halbaxialen Gebläsen kommt es auf das Verhältnis zwischen axialem und radialem Anteil an. Prinzipiell ist ein halbaxiales Gebläse für eine Förderrichtung, namentlich die, welche die staubbehaftete Luft von der zu reinigenden Oberfläche absaugt, optimiert. Das bedeutet eine optimale Umsetzung von eingebrachter Wellenleistung, d.h. dem Produkt aus Drehzahl und Drehmoment in Luftleistung, d.h. dem Produkt aus Massenstrom und Unterdruck. Eine Umkehr der Drehrichtung gegenüber der Auslegungsdrehrichtung bei halbaxialen Gebläsen wird also einen geringeren Massenstrom in umgekehrter Förderrichtung zur Folge haben als der Massenstrom in Förderrichtung bei Auslegungsdrehrichtung. Der mit der Drehrichtungsumkehr des Gebläses verbundene Massenstrom in entgegengesetzter Richtung kann jedoch bei entsprechender Auslegung ausreichen, um ein hinreichendes Ablösen am Feinfilter anhaftender Schmutzpartikeln zu realisieren. Erforderlichenfalls kann bei der Auslegung halbaxialer Gebläse der axiale Anteil gegenüber dem radialen Anteil so gewählt werden, dass ein ausreichender Druck entgegen der Förderrichtung erzielt wird, um die Schmutzpartikel hinreichend vom Feinfilter zu lösen.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, das Gebläse entgegen der Vorzugs-Förderrichtung oberhalb der Spezifikation des Gebläses für Dauerbetrieb in der Vorzugs-Förderrichtung zu betreiben.
-
Da die Drehrichtungsumkehr bzw. Förderrichtungsänderung nur kurzfristig und impulsartig einen Massenstrom entgegen der Filtrationsrichtung entwickeln muss, ist der Gebläsewirkungsgrad für den kurzfristigen Reinigungsvorgang nur von sekundärer Bedeutung. Ein kurzzeitiger Betrieb im Reinigungsvorgang oberhalb der Dauerspezifikation ist aufgrund des sehr kurzen Betriebes (beispielsweise < 2 Sekunden) zusätzlich denkbar.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, das Reinigen des Luftfilters auszuführen ansprechend auf
- - eine Differenzdruckmessung vor und hinter dem Luftfilter;
- - eine Änderung der elektrischen Betriebsparameter des Gebläsemotors;
- - eine manuelle Bedienung am Bodenpflegegerät;
- - eine Gebläselaufzeit; oder
- - den Beginn und/oder das Ende eines Reinigungsvorgangs.
-
Der Bedarf an einer Reinigung kann erfindungsgemäß auf verschiedene Arten erfolgen, nach Bedarf, manuell und/oder automatisch. Der Grad der Filterzusetzung kann direkt, mittels Differenzdruckmessung, oder indirekt über die Änderung der elektrischen Parameter des Gebläsemotors erfolgen, oder anhand der Gebläselaufzeit abgeschätzt werden. Abhängig von z.B. einem Schwellenwert kann dann eine Reinigung bei Bedarf ausgelöst werden. Eine rein manuelle Auslösung kann durch ein dediziertes Bedienelement bzw. einen dedizierten Bedienvorgang vom Benutzer angewählt werden, beispielsweise durch eine separate „Filter reinigen“-Taste oder auch eine eindeutige Bedienung eines anderen Bedienelements, beispielsweise „Einschalttaster für 3 Sekunden drücken“ oder „Saugleistung erhöhen und verringern gleichzeitig drücken“. Weiterhin kann eine automatisierte Reinigung erfolgen, die entweder vor und/oder nach einem Saugvorgang erfolgt. Bevorzugt ist dabei die Auslösung nach einem Saugvorgang.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist das Bodenpflegegerät ein beutelloses Bodenpflegegerät, vorzugsweise mit einem Zyklon-Abscheider.
-
Bevorzugt kann die Erfindung in beutellosen Geräten mit Zyklonabscheider Verwendung finden. Unbenommen ist jedoch auch eine Verwendung in Geräten, die aus Kosten- oder Platzgründen ausschließlich mit einem Feinfilter ausgestattet sind und keinen Zyklon-Abscheider beinhalten, wie z.B. Robot-Sauger.
-
Da bei solchen Saugern die Saugleistung in erster Linie nicht vom Füllgrad des Staubbehälters, sondern von der Zusetzung des Feinfilters abhängt, ist die Erfindung hier besonders vorteilhaft einzusetzen. Da selbst bei einem an sich leeren Staubbehälter die Saugleistung verringert sein kann, dies vom Benutzer aber am Füllgrad des Staubbehälter nicht erkennbar ist, kann die Erfindung dafür sorgen, dass die Saugleistung möglichst erhalten bleibt.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, nach einem Reinigen des Luftfilters das Gebläse für eine vorbestimmte Zeitdauer anzuhalten.
-
Hierdurch kann dem aus dem Filter gelösten Feinstaub die Zeit gegeben werden, um im Staubbehälter nach unten zu sinken. Würde sofort danach weitergesaugt, kann die Gefahr bestehen, dass der Feinstaub den Filter relativ schnell erneut zusetzt. Daher es ist insbesondere bevorzugt, den Filterreinigungsvorgang mit anschließendem Anhalten des Gebläses nach Reinigungsvorgängen auszuführen, da dies den Benutzer weniger stark beeinträchtigt als eine Reinigung vor einem Saugvorgang.
-
Gemäß einer Ausführungsform das Bodenpflegegerät ein Robot-Sauger oder ein Bodenstaubsauger.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 ein Bodenpflegegerät gemäß dem Stand der Technik; und
- 2 ein Bodenpflegegerät gemäß einer Ausführungsform.
-
In 1 ist ein Bodenpflegegerät gemäß dem Stand der Technik schematisch dargestellt, wobei nur die für die Erfindung wesentlichen Elemente dargestellt sind. Weitere bei einem Bodenpflegegerät vorhandene herkömmliche Elemente wie Staubbehälter, Gehäuse, Stromversorgung etc. sind nicht dargestellt, da diese wie bei bekannten Bodenpflegegeräten ausgestaltet sein können.
-
Das Bodenpflegegerät 5 weist ein Gebläse 1 mit einer Vorzugs-Förderrichtung auf. In der Vorzugs-Förderrichtung vor dem Gebläse 1 ist ein Filter 2 angeordnet. Bei dem Filter 2 handelt es sich vorzugsweise um einen Feinfilter, der verbleibende kleine Schmutzpartikel filtert, um das Gebläse bzw. dessen Motor (nicht gezeigt) vor Verschmutzung zu schützen. Die Vorzugs-Förderrichtung ist hier mit zwei Pfeilen angedeutet, je einer vor und einer hinter dem Filter. Eine Steuereinheit 3 ist mit dem Gebläse 1 verbunden, um dieses zu steuern. Im Normalbetrieb wird durch die vom Gebläse 2 in Vorzugs-Förderrichtung transportierte Luft Schmutz, hier durch Partikel 4 dargestellt, von zu reinigenden Flächen aufgenommen.
-
Der größte Anteil wird dabei vorzugweise in einem Staubbehälter (nicht gezeigt) aufgenommen, der sich in Vorzugs-Förderrichtung vor dem Filter 2 befindet, wobei jedoch stets ein restlicher Anteil an Schmutzpartikeln aus dem Staubbehälter austritt und möglichst von dem Filter 2 aufgefangen wird. Wie hier dargestellt, setzen die Schmutzpartikel 4 den Filter mit der Zeit zu und verringern somit die verfügbare freie Filterfläche. Dadurch muss das Gebläse 2 für die gleiche Förderleistung eine höhere elektrische Leistung aufnehmen, was nachteilig und auch nur begrenzt möglich ist, oder weist bei gleicher elektrischer Leistung eine verringerte Förderleistung auf. Dadurch verringert sich die Schmutzaufnahme bezogen auf die elektrische Leistungsaufnahme. Insbesondere bei so genannten beutellosen Bodenpflegegeräten, die mit einem Zyklonabscheider Schmutz zurückhalten, kann mit zunehmender Filterzusetzung die Leistung des Gebläses 2 so stark einbrechen, dass der Zyklon zusammenbricht und die Schmutzaufnahme praktisch zum Erliegen kommt.
-
Das Bodenpflegegerät kann bei stark zugesetztem Filter 2 trotz elektrischer Leistungsaufnahme somit kaum noch oder keinen Schmutz mehr aufnehmen. Eine Filterreinigung ist dann erforderlich.
-
In 2 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform zur Lösung dieses Problems gezeigt. Ein Bodenpflegegerät 5 weist eine ähnliche Anordnung von Filter, Gebläse und Steuereinheit auf wie in 1 gezeigt. Allerdings ist die Steuereinheit 7 abweichend von der 1 dazu eingerichtet, das Gebläse 6 entgegen der Vorzugs-Förderrichtung zu betreiben. Diese Richtung entgegen der Vorzugs-Förderrichtung ist hier durch 3 Pfeile dargestellt. Da dies ohne aufwendige mechanische Umschaltungen im Luftweg erfolgt, wird so eine einfache und automatisierbare Möglichkeit geschaffen, den Filter 2 zu reinigen.
-
Bevorzugt ist das Gebläse 6 zumindest teilweise axial ausgebildet, was hier durch die andere Form der Lüfterblätter symbolisiert werden soll. Da der Wirkungsgrad in der Betriebsrichtung entgegen der Vorzugs-Förderrichtung in der Regel geringer sein wird - auch abhängig vom Grad bzw. Anteil der Axialität - ist es bevorzugt vorgesehen, den Betrieb entgegen der Vorzugs-Förderrichtung oberhalb der Spezifikation des Gebläses für Dauerbetrieb in der Vorzugs-Förderrichtung zu ermöglichen. Da der Betrieb zur Reinigung zeitlich stark begrenzt ist, stellt dies in der Regel kein Problem hinsichtlich der Belastung und Lebensdauer des Gebläses dar. Um dies zu symbolisieren, sind hier daher drei Pfeile statt nur einem bei Betrieb in der Vorzugs-Förderrichtung gezeigt.
-
Es ist auch bevorzugt, den Betrieb zur Reinigung zeitlich eng zu begrenzen, damit verhindert wird, dass Schmutz aus dem Bodenpflegegerät austreten kann. Bevorzugt wird daher ein möglichst intensiver, aber kurzer Betrieb in der Richtung entgegen der Vorzugs-Förderrichtung, d.h. ein impulsartiger Betrieb, um den Schmutz effektiv aus dem Filter 2 zu lösen. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, eine Klappe, beispielsweise eine einfachen „Gummiklappe“ als „Ventil“ vor dem Ansaugbereich des Saugers vorzusehen, um bei Strömungsumkehr das Ausblasen von Staub (zusätzlich) zu verhindern.
-
Durch Betrieb des Gebläses 6 entgegen der Vorzugs-Förderrichtung wird der den Filter 2 zusetzende Schmutz 4 vom Filter gelöst. Er kann dann beispielsweise in den Staubbehälter (nicht gezeigt) fallen, wie hier durch nach unten zeigende Pfeile angedeutet. Um dies zu unterstützen bzw. zu ermöglichen, wird bevorzugt nach einem Reinigungsbetrieb das Gebläse 6 für eine vorbestimmte Zeit angehalten.
