DE10321955A1 - Ceramic filter and cleaning device, in particular vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Keramikfilter (10), insbesondere zur Verwendung in einem Staubsauger (12), wobei das Keramikfilter (10) einen Raum (14) mit einer Einlassöffnung für mit Fremdpartikeln beladene Luft umgibt, welche zumindest teilweise durch Poren der Keramik (16) in gereinigter Form aus dem Raum austritt. Um die aktive Oberfläche des Keramikfilters (10) zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass die aus keramischen Material bestehenden Begrenzungswände (18, 20; 18', 20'; 18'', 20'') des Raums zur Vergrößerung ihrer Oberfläche zumindest teilweise wellenartig geformt sind, beispielsweise mäanderartig oder rechenartig. Vergleichbare Vorteile werden bei einem Flächenfilter durch die wellenartige Formung seiner Oberfläche erzielt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird unter anderem erreicht, dass die Filterwirkung bei gegebenem Bauraum erhöht wird.The invention relates to a ceramic filter (10), in particular for use in a vacuum cleaner (12), the ceramic filter (10) surrounding a space (14) with an inlet opening for air loaded with foreign particles, which is at least partially covered by pores in the ceramic (16). emerges from the room in a cleaned form. In order to increase the active surface of the ceramic filter (10), it is proposed that the boundary walls (18, 20; 18 ', 20'; 18 '', 20 '') made of ceramic material at least partially undulate to enlarge their surface are shaped, for example meandering or rake-like. Comparable advantages are achieved with a surface filter by the wave-like shape of its surface. The configuration according to the invention achieves, inter alia, that the filter effect is increased for a given installation space.
Description
Die Erfindung betrifft Keramikfilter, insbesondere zur Verwendung in einem Staubsauger, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7.The The invention relates to ceramic filters, in particular for use in a vacuum cleaner, according to the generic terms of claims 1 and 7.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Reinigungsgerät, insbesondere einen Staubsauger.The The invention further relates to a cleaning device, in particular a vacuum cleaner.
Herkömmliche Staubsauger arbeiten nach dem Prinzip, dass mit Fremdpartikeln beladene Luft angesaugt, in dem Staubsauger gefiltert und in gereinigter Form aus dem Staubsauger ausgeblasen wird. Da in der angesaugten Luft unterschiedlichste Fremdpartikel beziehungsweise Fremdkörper enthalten sein können, sind an die Filtereinrichtungen innerhalb des Staubsaugers besondere Anforderungen zu stellen. Aus diesem Grund ist es üblich, verschiedene Filtereinrichtungen in Bezug auf die Hauptströmungsrichtung der mit Fremdpartikeln beladenen Luft hintereinander anzuordnen, wobei diese Filtereinrichtungen unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Beispielsweise ist es bekannt, gröbere Fremdpartikel in einem Filterbeutel zu sammeln und die aus dem Filterbeutel ausströmende Luft dann durch ein feinporiges Filtervlies zu führen, so dass verbleibende feine Fremdpartikel vor dem Ausblasen der Luft in die Atmosphäre ebenfalls noch herausgefiltert werden können. Für eine solche Funktionszuweisung zu den einzelnen Filtereinrichtungen ist es erforderlich, die Porengröße in den Filtereinrichtungen entsprechend zu wählen.conventional Vacuum cleaners work on the principle that they are loaded with foreign particles Air sucked in, filtered in the vacuum cleaner and cleaned Mold is blown out of the vacuum cleaner. Because in the sucked Air contains a wide variety of foreign particles or foreign bodies could be, are special to the filter devices within the vacuum cleaner To make demands. Because of this, it is common to have various Filter devices with respect to the main flow direction with foreign particles Arrange laden air one behind the other, these filter devices perform different tasks. For example, it is known to have coarser foreign particles in one Collect filter bags and the air flowing out of the filter bag then pass through a fine-pored filter fleece, so that any remaining fine foreign particles also before blowing out the air into the atmosphere can still be filtered out. For one is such a function assignment to the individual filter devices it required the pore size in the Select filter devices accordingly.
Um sehr feine Fremdpartikel aus der Luft herauszufiltern, werden in Staubsaugern vielfach sogenannte HEPA-Filter (High Efficiency Particulate Air) eingesetzt. Diese bestehen zumeist aus einem Glasfaserverbund, der in einem Trägermaterial, beispielsweise Papier, angeordnet ist. Mit diesen HEPA-Filtern kann erreicht werden, dass sehr kleine gesundheitsschädliche Partikel, insbesondere allergieauslösende Stoffe, aus der auszublasenden Luft entfernt werden. Zu diesen Stoffen gehören beispielsweise Pollen, Pilze und Milben beziehungsweise deren Stoffwechselprodukte oder Bestandteile.Around filtering out very fine foreign particles from the air Vacuum cleaners often so-called HEPA filters (High Efficiency Particulate Air) used. These mostly consist of a glass fiber composite, that in a carrier material, for example paper. With these HEPA filters you can achieved that very small harmful particles, in particular allergenic Substances from which air to be blown out is removed. About these fabrics belong for example pollen, fungi and mites or their metabolites or components.
Auch wenn mit derartigen HEPA-Filtern gute Ergebnisse erzielt werden, ist dennoch als nachteilig zu verzeichnen, dass die Filter aufwendig aufgebaut sind und nach einer bestimmten Betriebsdauer aufgrund ihrer Verschmutzung ausgetauscht werden müssen.Also if good results are achieved with such HEPA filters, is nevertheless to be noted as a disadvantage that the filter is complex are built up and after a certain period of operation their pollution must be replaced.
Es ist ebenfalls bekannt, Filter aus keramischem Material zu verwenden. Ein Beispiel eines Staubsaugers mit einer Keramikfiltereinrichtung ist in der WO 01/41619 A1 offenbart.It is also known to use filters made of ceramic material. An example of a vacuum cleaner with a ceramic filter device is disclosed in WO 01/41619 A1.
Im Zusammenhang mit Keramikfiltereinrichtungen wurde in einer unveröffentlichten Patentanmeldung bereits vorgeschlagen, eine solche zu verwenden, die pyrolytisch, das heißt durch Erhitzen auf beispielsweise 500°C, gereinigt werden kann. Hierzu eignen sich Keramikschäume, die beispielsweise aus Aluminiumdioxid bestehen. Aufgrund ihrer Regenerierbarkeit sind Keramikfilter daher im Vergleich zu zahlreichen anderen Filtereinrichtung vorteilhaft.in the Relation to ceramic filtering devices has been published in an unpublished Patent application already proposed to use such the pyrolytic, that is can be cleaned by heating to 500 ° C, for example. Suitable for this ceramic foams, which consist for example of aluminum dioxide. Because of your Ceramic filters are therefore regenerable compared to numerous other filter device advantageous.
Ein bekanntes, gleichzeitig als Staubfilter dienendes Keramikfilter ist als quaderförmige Keramikbox mit einer Einlassöffnung gestaltet. Durch die Einlassöffnung wir mit Fremdpartikeln beladene Luft zugeführt, die dann durch die poröse Keramik in gereinigter Form austritt. Der gröbere Schmutz sammelt sich in der Box; feiner Staub verbleibt in den Keramikporen.On known ceramic filter, which also serves as a dust filter is as cuboid Ceramic box with an inlet opening designed. Through the inlet opening we are supplied with air loaded with foreign particles, which then passes through the porous ceramic emerges in a cleaned form. The coarser dirt collects in the box; fine dust remains in the ceramic pores.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Keramikfilter und damit die Reinigungsgeräte, für die sie bestimmt sind, so weiterzubilden, dass die Filterwirkung verbessert wird.The The invention is based on the object of generic ceramic filters and with it the cleaning devices, for the they are intended to be developed in such a way that the filter effect improves becomes.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This The object is achieved with the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims specified.
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Keramikfilter gemäß Anspruch 1 dadurch auf, dass die aus keramischem Material bestehenden Begrenzungswände des Raums zur Vergrößerung ihrer Oberfläche zumindest teilweise wellenartig geformt sind. Durch die wellenartige Formung der Oberfläche wird diese im Vergleich zu einer flachen Oberfläche vergrößert. Dies erhöht die aktive Oberfläche des Keramikfilters und damit die Filterwirkung. Insbesondere kann das Keramikfilter über einen längeren ununterbrochenen Zeitraum eingesetzt werden, ohne gereinigt zu werden. Eine große Oberfläche des Keramikfilters verringert weiterhin den inneren Reibungswiderstand, wodurch die Saugleistung des Staubsaugers bei gegebener elektrischer Leistung erhöht wird.The Invention builds on the generic ceramic filter according to claim 1 in that the boundary walls made of ceramic material of the At least to enlarge their surface are partially wave-shaped. Due to the wave-like shape the surface will this increases compared to a flat surface. This increases the active surface of the ceramic filter and thus the filter effect. In particular, can the ceramic filter over a longer one uninterrupted period without being cleaned. A big surface of the ceramic filter further reduces the internal frictional resistance, whereby the suction power of the vacuum cleaner for a given electrical Performance increased becomes.
Die Erfindung ist in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass gegenüberliegende Begrenzungswände im Querschnitt zumindest teilweise mäanderartig geformt sind, so dass die Begrenzungswände Berge und Täler aufweisen. Eine solche mäanderartige Ausbildung ist mit Keramiken gut realisierbar, und sie schafft eine erhebliche Vergrößerung der aktiven Oberfläche.The Invention is developed in a particularly advantageous manner by that opposite boundary walls are at least partially shaped like a meander in cross-section, so that the boundary walls mountains and valleys exhibit. Such a meandering Education can be done well with ceramics, and it creates one significant enlargement of the active surface.
Aus vergleichbaren Gründen kann es sinnvoll sein, dass gegenüberliegende Begrenzungswände im Querschnitt zumindest teilweise rechenartig geformt sind, so dass die Begrenzungswände Berge und Täler aufweisen.For comparable reasons, it may make sense that opposite boundary walls de are at least partially shaped like a rake in cross section, so that the boundary walls have mountains and valleys.
Das erfindungsgemäße Keramikfilter kann in nützlicher Weise dadurch weitergebildet sein, dass sich die Berge gegenüberliegender Begrenzungswände zumindest teilweise gegenüberliegen und dass sich die Täler gegenüberliegender Begrenzungswände zumindest teilweise gegenüberliegen. Auf diese Weise wird trotz gekrümmter Oberfläche ein nur sehr geringer Bauraum benötigt, da die gekrümmten Oberflächen ineinander greifen.The ceramic filter according to the invention can be useful in Be further developed in such a way that the mountains face each other boundary walls are at least partially opposite and that the valleys opposed boundary walls are at least partially opposite. On this way, despite being curved Surface one requires very little installation space, because the curved ones surfaces mesh.
Es kann aber auch sinnvoll sein, dass sich Berge und Täler gegenüberliegender Begrenzungswände zumindest teilweise gegenüberliegen. Auf diese Weise wird ein vergrößerter Raum zwischen den Begrenzungswänden zur Verfügung gestellt, so dass die Staubaufnahmekapazität erhöht ist.It But it can also make sense that mountains and valleys face each other boundary walls are at least partially opposite. This way an enlarged room between the boundary walls to disposal placed so that the dust holding capacity is increased.
Insbesondere ist dies bei einer Weiterbildung der Erfindung nützlich, bei der vorgesehen ist, dass der Raum eine bis auf die Einlassöffnung geschlossene Hohlkammer ist, so dass der Austritt von Luft nur durch die Poren der Keramik möglich ist. Auf diese Weise findet eine gründliche Reinigung der ausgeblasenen Luft statt, wobei das Staubaufnahmevolumen durch das Volumen der Hohlkammer begrenzt ist.In particular this is useful in a development of the invention, provided in the is that the space is a hollow chamber closed except for the inlet opening is, so that the escape of air only through the pores of the ceramic possible is. In this way, a thorough cleaning of the blown out takes place Air instead, with the dust holding volume being determined by the volume of the Cavity is limited.
Die Erfindung baut in einer weiteren Ausführungsform auf dem gattungsgemäßen Keramikfilter gemäß Anspruch 7 dadurch auf, dass die Fläche zur Vergrößerung ihrer Oberfläche zumindest teilweise wellenartig geformt ist. Auch bei einem Flächenfilter ist es sinnvoll, die Oberfläche zur Erhöhung der aktiven Filterfläche zu vergrößern, um auch hier die Einsatzdauer zwischen den Reinigungszyklen und die förderbare Luftleistung zu vergrößern.The In another embodiment, the invention is based on the generic ceramic filter according to claim 7 in that the area to enlarge their surface is at least partially shaped like a wave. Even with a surface filter it makes sense the surface to increase the active filter area to enlarge to here, too, the duration of use between the cleaning cycles and the eligible To increase air performance.
Auch bei einem Flächenfilter ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Fläche im Querschnitt zumindest teilweise mäanderartig geformt ist.Also with a surface filter is in a preferred embodiment provided that the area is at least partially shaped like a meander in cross section.
Ebenso kann es sinnvoll sein, dass die Fläche im Querschnitt zumindest teilweise rechenartig geformt ist.As well it may make sense that the area at least in cross section is partially shaped like a rake.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Keramikfilter thermisch regenerierbar ist. Durch die thermische Regenerierbarkeit lässt sich das Keramikfilter in einfacher und gründlicher Weise reinigen, so dass die Filterwirkung ohne die Notwendigkeit eines Austauschs gegen ein anderes Filter wieder zur Verfügung gestellt werden kann.at particularly preferred embodiments The present invention provides that the ceramic filter is thermally regenerable. Due to the thermal regenerability can that be Clean the ceramic filter in a simple and thorough manner that the filtering effect without the need for an exchange for another filter can be made available again.
In diesem Zusammenhang ist besonders nützlich, dass an dem Keramikfilter eine Heizeinrichtung vorgesehen ist. Die Reinigung kann also im Gerät während des Betriebs des Geräts erfolgen. Durch die gekrümmte Gestalt der Oberflächen des Keramikfilters kann die Heizeinrichtung tief in das Keramikfilter eingeführt werden. Hierdurch kann das Filter in einer kürzeren Zeit mit geringerem Energieaufwand regeneriert werden. Zum Zwecke der Erhitzung kann die keramische Filtereinrichtung, die an sich elektrisch isolierend ist, mit Silizium behandelt werden, das sich in den Poren einlagert. Es muss dann lediglich über Graphitelektroden eine elektrische Spannung an das Keramikfilter angelegt werden, um so eine Erwärmung herbeizuführen.In this connection is particularly useful on the ceramic filter a heating device is provided. The cleaning can be done in Device during the Operation of the device respectively. Through the curved Shape of the surfaces of the ceramic filter, the heating device can be deep into the ceramic filter introduced become. This allows the filter to work with less in a shorter time Energy expenditure can be regenerated. For the purpose of heating the ceramic filter device, which in itself is electrically insulating is treated with silicon, which is embedded in the pores. Then it just has to Graphite electrodes apply an electrical voltage to the ceramic filter be applied to such a warming bring about.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Reinigungsgerät, insbesondere einen Staubsauger, mit einem erfindungsgemäßen Keramikfilter. Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen Keramikfilters bei der Verwendung in einem Reinigungsgerät realisiert.The The invention further relates to a cleaning device, in particular a vacuum cleaner, with a ceramic filter according to the invention. In this way, the advantages and special features of the ceramic filter according to the invention realized when used in a cleaning device.
In diesem Zusammenhang kann nützlich sein, dass das Keramikfilter mindestens einer anderen Filtereinrichtung des Reinigungsgeräts in Bezug auf eine Hauptströmungsrichtung der Luft nachgeordnet ist. Somit dient die Keramikfiltereinrichtung der Feinfilterung, wobei insbesondere allergieerzeugende Substanzen aus der Luft entfernt werden sollen. In diesem Zusammenhang werden Keramiken mit einer Porengröße von 10 μm oder kleiner bevorzugt. Es ist jedoch auch denkbar, die Keramikfiltereinrichtung als primäre Filterein richtung, beispielsweise als keramischen Staubsammelbehälter, im Reinigungsgerät vorzusehen, insbesondere da Keramiken mit unterschiedlichen Porengrößen verfügbar sind.In this context can be useful that the ceramic filter at least one other filter device of the cleaning device with respect to a main flow direction is subordinate to the air. Thus, the ceramic filter device serves Fine filtering, in particular allergy-producing substances to be removed from the air. In this context Ceramics with a pore size of 10 μm or smaller prefers. However, it is also conceivable for the ceramic filter device as the primary Filterein device, for example as a ceramic dust collector, to be provided in the cleaning device, especially since ceramics with different pore sizes are available.
Ebenfalls kann es nützlich sein, dass dem Keramikfilter mindestens eine weitere Filtereinrichtung in Bezug auf eine Hauptströmungsrichtung der Luft nachgeordnet ist. Da Keramikfiltereinrichtungen mit unterschiedlichen Porengrößen verwendet werden können, kann bei Verwendung vergleichsweise großer Poren eine nachgeordnete Filtereinrichtung zur Feinfilterung sinnvoll sein. Diese kann ebenfalls durch eine Keramikfiltereinrichtung, allerdings mit geringerer Porengröße, realisiert sein.Likewise it can be useful be that the ceramic filter at least one additional filter device with respect to a main flow direction is subordinate to the air. Because ceramic filter devices with different Pore sizes used can be can be a subordinate if relatively large pores are used Filter device for fine filtering may be useful. This can also be done by realized a ceramic filter device, but with a smaller pore size his.
In diesem Zusammenhang ist es nützlich, dass die mindestens eine weitere Filtereinrichtung ein HEPA-Filter umfasst. Somit werden die Vorteile des pyrolytisch zu reinigenden Keramikfilters mit der Zuverlässigkeit erprobter HEPA-Filter kombiniert. Aufgrund der Filterung der Luft durch das Keramikfilter und eine damit verbundene weitgehende Befreiung der Luft von Feinstpartikeln, hat das HEPA-Filter durch diese Kombination eine erheblich vergrößerte Lebensdauer.In In this context it is useful that the at least one further filter device comprises a HEPA filter. Thus the advantages of the pyrolytically cleanable ceramic filter with reliability proven HEPA filter combined. Because of the filtering of the air through the ceramic filter and the associated extensive exemption the air of fine particles, the HEPA filter has through this combination a significantly increased lifespan.
Nützlicherweise ist vorgesehen, dass das Keramikfilter zu Reinigungszwecken dem Reinigungsgerät ohne den Einsatz von Werkzeug entnehmbar ist. Hierdurch kann das Keramikfilter beispielsweise in dem Fall, wenn es mit einer Hohlkammer ausgebildet ist, in einfacher Weise von dem in der Kammer angesammelten Staub befreit werden und gegebenenfalls in einem Ofen thermisch regeneriert werden.Usefully it is provided that the ceramic filter for cleaning purposes cleaner can be removed without the use of tools. This can Ceramic filter for example in the case when it has a hollow chamber is formed in a simple manner from that accumulated in the chamber Dust is removed and if necessary thermally in an oven be regenerated.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die wellenartige Formung der Oberfläche die Filterwirkung verbessert wird. Insbesondere erhöht sich die Zeit zwischen Reinigungszyklen, und die Saugleistung des Staubsaugers kann bei gegebener elektrischer Leistung verbessert werden. Neben der Anwendung der Erfindung bei einem Staubsauger kommen zahlreiche andere Anwendungen in Betracht, beispielsweise bei Klimaanlagen oder Luftwäschesystemen.The Invention is based on the knowledge that the wave-like Forming the surface Filter effect is improved. In particular, the time between cleaning cycles increases, and the suction power of the vacuum cleaner can be given electrical Performance can be improved. In addition to the application of the invention a vacuum cleaner has many other uses, for example in air conditioning systems or air washing systems.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.The Invention will now be described with reference to the accompanying drawings preferred embodiments exemplified.
Dabei zeigt:there shows:
Zu
reinigende Luft tritt durch die (nicht dargestellte) Einlassöffnung in
den Raum
Die
verschiedenen Ausführungsformen
von Keramikfiltern gemäß den
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The in the above description, in the drawings and in the claims Features of the invention disclosed can be both individually and in any combination for the realization of the invention may be essential.
- 1010
- Keramikfilterceramic filter
- 1212
- Staubsauger/ReinigungsgerätVacuum cleaner / cleaning
- 1414
- Raumroom
- 1616
- Keramikceramics
- 18, 18', 18''18 18 ', 18' '
- Begrenzungswändeboundary walls
- 20, 20', 20''20 20 ', 20' '
- Begrenzungswändeboundary walls
- 2222
- Flächearea
- 2424
- Luftstromairflow
- 2626
- Filtereinrichtungfiltering device
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- Filterfilter
- 3030
- Gehäusecasing
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