DE19938774A1 - Device for separating particles from a fluid - Google Patents
Device for separating particles from a fluidInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von Teilchen aus einem Fluid. Die Vorrichtung ist geeignet, selbst kleinste Teilchen aus Luft zu entfernen, und sie eignet sich zum Einsatz in einem Staubsauger.The invention relates to a device for separating Particles from a fluid. The device is suitable to remove even the smallest particles from air, and them is suitable for use in a vacuum cleaner.
Herkömmliche Filtrationsvorrichtungen benutzen zum Abtren nen von Teilchen häufig Filtermaterialien, auf denen sich die Teilchen ablagern, während das Fluid durch den Filter hindurchgeht. Diese Vorrichtungen haben jedoch den Nach teil, daß der Filter durch die abgelagerten Teilchen all mählich verstopft und gereinigt werden muß, da nicht mehr genügend Fluid durch den Filter hindurchtreten kann. Im Falle von herkömmlichen Staubsaugern, welche mit einem Staubbeutel versehen sind, ist bekannt, daß die Sauglei stung im Laufe der Zeit abnimmt, wenn sich der Beutel mit Staub füllt. Außerdem sind die Staubbeutel, damit sie die erforderliche Filtrationseigenschaft und Reißfestigkeit aufweisen, relativ aufwendig hergestellt und teuer.Conventional filtration devices use for separation of particles often filter materials on which the particles deposit while the fluid passes through the filter goes through. However, these devices have the aftermath partly that the filter through the deposited particles all must be gradually clogged and cleaned, since no more enough fluid can pass through the filter. in the Case of conventional vacuum cleaners, which with a Dust bags are provided, it is known that the Sauglei The weight decreases over time when the pouch comes with Dust fills. Also, the dust bags are so they are the required filtration property and tear resistance have, relatively complex manufactured and expensive.
Als Beispiel für Vorrichtungen, bei denen Teilchen aus Luft abgetrennt werden, ohne daß diese sich auf einem Filter element ablagern, können Zyklone genannt werden. Zyklone besitzen ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse, welches im unteren Bereich kegelförmig zuläuft. Die mit Teilchen beladene Luft wird im oberen Bereich des Gehäuses mit einer hohen Geschwindigkeit tangential zugeführt. Durch das mit sehr hoher Geschwindigkeit einströmende Luft-Staub-Gemisch wird im Inneren des Zyklons eine Wirbelströmung induziert, durch welche schwerere Staubteilchen gegen die Gehäusewand gedrückt und dort abgebremst werden. Durch die Schwerkraft sinken sie in den trichterförmigen Bereich des Gehäuses nach unten. Dort werden die abgetrennten Teilchen gesammelt und von Zeit zu Zeit aus dem Gehäuse entfernt. Feine Teil chen können mit einem Zyklon nur schlecht abgetrennt wer den, da die auf sie wirkende Zentrifugalkraft nicht groß genug ist. Die feinen Teilchen werden deshalb von dem aus tretenden Fluid durch das im oberen Bereich des Zyklons angeordnete Austrittsrohr mitgeschleppt. Um die Trennwir kung zu erhöhen, werden häufig zwei Zyklone hintereinander geschaltet. Selbst in diesem Fall ist jedoch kaum möglich, Teilchen mit einer Teilchengröße von unter 5 µm zuverläs sig abzutrennen.As an example of devices in which particles are made of air be separated without them on a filter deposit element, can be called cyclones. Cyclones have a substantially cylindrical housing, which tapered in the lower area. The one with particles laden air is in the upper area of the housing with a fed high speed tangentially. With that very high speed inflowing air-dust mixture a vortex flow is induced inside the cyclone, through which heavier dust particles against the housing wall pressed and braked there. By gravity they sink into the funnel-shaped area of the housing downward. The separated particles are collected there and removed from the housing from time to time. Fine part Chen is difficult to separate with a cyclone because the centrifugal force acting on them is not great is enough. The fine particles are therefore from there fluid flowing through the top of the cyclone arranged outlet pipe dragged along. To the separator increase, two cyclones are often in a row switched. Even in this case, however, it is hardly possible Reliable particles with a particle size of less than 5 microns sever sig.
Ein Staubstauger, welcher auf dem Prinzip eines Zyklons ba siert, ist beispielsweise in der WO-A-98/10691 beschrieben. Zum Abtrennen des Staubes aus der Luft wird ein Doppelzy klon verwendet, bei welchem ein Zyklon zum Abtrennen von kleinen Teilchen konzentrisch innerhalb eines Zyklons zum Abtrennen von Grobteilchen angeordnet ist. Auf diese Weise ist der Doppelzyklon relativ raumsparend und eignet sich noch für die Verwendung in einem Staubsauger. Da in diesem Staubsauger kein Filterelement verwendet wird, welches sich durch Ablagerung von Teilchen zusetzt, bleibt die Sauglei stung dieses Staubsaugers über die Zeit praktisch konstant. Nachteilig ist jedoch, daß der Staubsauger trotz der Ver wendung der konzentrisch angeordneten Zyklone immer noch relativ groß ist. Um zu verhindern, daß die im trichterför migen Bereich angesammelten, abgetrennten Teilchen durch die Wirbelströmung innerhalb des Gehäuses wieder aufgewir belt werden und durch den Luftauslaß nach außen gelangen, muß der trichterförmige Sammelbereich für die abgetrennten Teilchen relativ lang ausgebildet sein. Das Mitreißen von Teilchen mit der Abluft läßt sich dennoch nicht vollständig vermeiden. Auch das Abtrennen sehr feiner Teilchen gelingt aus den vorstehend beschriebenen Gründen nicht vollständig. Daher müssen auch dort nachgeschaltete Vliesfilter verwen det werden, welche von den abgelagerten Teilchen verstopft werden und deshalb von Zeit zu Zeit gewechselt werden müs sen.A dust cleaner that works on the principle of a cyclone siert, is described for example in WO-A-98/10691. A double cy is used to separate the dust from the air clone used in which a cyclone to separate small particles concentrically within a cyclone for Separation of coarse particles is arranged. In this way the double cyclone is relatively space-saving and suitable still for use in a vacuum cleaner. Because in this Vacuum cleaner no filter element is used, which is due to the deposition of particles, the suction line remains power of this vacuum cleaner is practically constant over time. The disadvantage, however, is that the vacuum cleaner despite the Ver of the concentrically arranged cyclones still is relatively large. To prevent the funnel-shaped accumulated, separated particles the vortex flow within the housing is revived belt and get out through the air outlet, the funnel-shaped collection area for the separated Particles are relatively long. The sweep of Particles with the exhaust air can not be completely avoid. Very fine particles can also be separated incomplete for the reasons described above. Therefore, downstream fleece filters must also be used there det, which is blocked by the deposited particles and therefore have to be changed from time to time sen.
Schwierig ist auch das Entleeren des Staubsaugers. Wie bereits erwähnt, sammeln sich die ausfiltrierten Teilchen im trichterförmig zulaufenden Bereich der Zyklone an. Um die Teilchen aus der Vorrichtung zu entnehmen, muß also die Zyklon-Trennvorrichtung selbst geöffnet werden. Im Falle der WO-A-98/10691 ist dies so gelöst, daß der untere Teil chenauffangbereich der Zyklone von der Zyklon-Vorrichtung abgenommen werden kann. In diesem abnehmbaren Endstück des Zyklons liegen die Teilchen lose. Es besteht deshalb die Gefahr, daß die zuvor aufgesaugten Teilchen beim Entleeren wieder in der Umgebung verteilt werden. Beim Entleeren auf gewirbelter Staub kann sich zudem bei empfindlichen Perso nen und insbesondere bei Allergikern negativ auswirken. Außerdem ist der abnehmbare Endbereich des Zyklons sehr kom pliziert geformt und entsprechend schwer vollständig zu entleeren. Wenn der abgenommene Endbereich des Zyklons gründlich gereinigt werden soll, muß er ausgespült werden. Der Staubsauger kann dann jedoch erst wieder in Betrieb genommen werden, wenn der abgenommene Endbereich voll ständig getrocknet ist. Der Zyklon hat auch den Nachteil, daß er durch die erforderliche starke Beschleunigung der Luft, ohne welche ein Abtrennen kleinerer Teilchen völlig unmöglich wäre, sehr laut ist. In der Praxis weist der in der WO-A-98/10691 beschriebene Staubsauger deswegen einige Nachteile auf.Emptying the vacuum cleaner is also difficult. How already mentioned, the filtered particles collect in the funnel-shaped area of the cyclones. Around To remove the particles from the device, the Cyclone separator can be opened by yourself. In the event of WO-A-98/10691 solves this so that the lower part area of the cyclones from the cyclone device can be removed. In this removable end piece of the Cyclons have loose particles. There is therefore the Danger that the previously sucked up particles when emptying be distributed around the area again. When emptying Whirled dust can also be found in sensitive persons and especially negative effects for allergy sufferers. In addition, the removable end of the cyclone is very com pleatedly shaped and difficult to complete empty. When the removed end of the cyclone if it is to be cleaned thoroughly, it must be rinsed out. The vacuum cleaner can then only be used again be taken when the removed end area is full is constantly dried. The cyclone also has the disadvantage that he by the required strong acceleration of the Air, without which a separation of smaller particles completely would be impossible is very loud. In practice, the in the vacuum cleaner described in WO-A-98/10691 therefore some Disadvantages.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Abtrennen von Teilchen aus einem Fluid anzugeben, welche eine konstant hohe Trennwirkung selbst für sehr kleine Teilchen mit einer Teilchengröße von bis zu kleiner 1 µm aufweist. Die Vorrichtung sollte zudem möglichst klein gebaut und über einen langen Zeitraum wartungsfrei sein. Außerdem sollten sich die Teilchen leicht entnehmen lassen, und die Vorrichtung sollte sich zu einer Verwendung in einem Staubsauger eignen.The object of the invention is a device specify for separating particles from a fluid, which has a consistently high separation effect even for very small particles with a particle size of up to smaller 1 µm. The device should also be as possible small in size and maintenance-free over a long period of time his. The particles should also be easily removed and the device should be ready for use in a vacuum cleaner.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unter ansprüchen beschrieben. Außerdem betrifft die Erfindung einen Staubsauger, welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abtrennen von Teilchen aus einem Fluid umfaßt.This object is achieved with the device according to Claim 1. Preferred embodiments are in the sub claims described. The invention also relates to a vacuum cleaner, which the device according to the invention for separating particles from a fluid.
Die Erfindung betrifft also eine Vorrichtung zum Abtrennen von Teilchen aus einem Fluid, wobei das Fluid entweder gas förmig oder flüssig sein kann. Besonders eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entfernen von festen Teil chen wie Staub aus Luft. In der Vorrichtung ist in einer Trennkammer mit Seitenbegrenzung und einer Bodenplatte in einem von der Bodenplatte entfernt gelegenen oberen Bereich mit einem Abstand zu der Seitenbegrenzung und der Boden platte ein Filterelement angeordnet. Das Filterelement dient dazu, das zu reinigende Fluid von den Teilchen zu be freien. Das von den Teilchen befreite Fluid gelangt durch das Filterelement hindurch zu einer im oberen Bereich der Trennkammer befindlichen Fluid-Auslaßöffnung. Die Vorrich tung weist außerdem außerhalb des Filterelements eine Ein laßöffnung für das mit Teilchen beladene Fluid auf, welches innerhalb der Trennkammer durch einen Ventilator, welcher auf der von der Bodenplatte abgewandten Seite des Filter elements in der Trennkammer angeordnet ist, gefördert oder beschleunigt wird. Im Unterschied zu den eingangs beschrie benen Zyklonen kann die Einströmgeschwindigkeit des Fluids also relativ gering sein, da das Fluid in der Trennkammer mit Hilfe des Ventilators gefördert und in eine Rotations strömung versetzt wird.The invention therefore relates to a device for separating of particles from a fluid, the fluid being either gas can be shaped or liquid. The is particularly suitable Device for removing solid part according to the invention like dust from air. In the device is in one Separation chamber with side limitation and a base plate in an upper area away from the base plate at a distance from the side boundary and the bottom plate arranged a filter element. The filter element serves to remove the particles from the fluid to be cleaned free. The fluid freed from the particles passes through the filter element through to one in the upper area of the Separation chamber located fluid outlet opening. The Vorrich device also has an outside of the filter element outlet for the particle-laden fluid which inside the separation chamber by a fan, which on the side of the filter facing away from the base plate elements is arranged in the separation chamber, promoted or is accelerated. In contrast to the above described The cyclones can change the inflow speed of the fluid so be relatively low since the fluid in the separation chamber conveyed with the help of the fan and into a rotation flow is set.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zusätzlich zu der Trennkammer, welche im folgenden auch als Wirbelkammer be zeichnet wird, eine Auffangkammer für die in der Trenn kammer abgetrennten Teilchen auf. Trennkammer und Auffang kammer stehen über wenigstens eine Teilchen-Auslaßöffnung miteinander in Verbindung. Durch die Trennung von Wirbel kammer und Auffangkammer wird verhindert, daß einmal ab getrennte Teilchen durch die Wirbelströmung innerhalb der Trennkammer wieder aufgewirbelt werden, sich in großer Konzentration in der Trennkammer ansammeln und schließlich mit dem Fluid durch das Filterelement hindurchtreten und durch die Fluid-Auslaßöffnung zurück in die Umgebung ge langen. Außerdem erleichtert die von der Wirbelkammer getrennte Auffangkammer die Entleerung der abgetrennten Teilchen. Die Wirbelkammer mit der eigentlichen Trennvor richtung muß bei der Entnahme der abgetrennten Teilchen nicht geöffnet werden.According to the invention, in addition to the device Separation chamber, which in the following also be used as a swirl chamber is drawn, a collecting chamber for those in the separator chamber separated particles. Separation chamber and catchment chamber are at least one particle outlet opening in connection with each other. By separating vertebrae chamber and collecting chamber is prevented from once off separated particles by the vortex flow within the Separation chamber are whirled up again, in large Accumulate concentration in the separation chamber and finally pass through the filter element with the fluid and ge through the fluid outlet opening back into the environment long. It also eases that of the swirl chamber separate collecting chamber the emptying of the separated Particles. The vortex chamber with the actual separator direction must be when removing the separated particles cannot be opened.
Erfindungsgemäß ist die Bodenplatte der Trennkammer ent weder eben oder von der Seitenbegrenzung in Richtung auf das Filterelement hin aufgewölbt. Damit unterscheidet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung deutlich von Zyklon-Trenn vorrichtungen oder vergleichbaren Trennvorrichtungen, bei denen der Bodenbereich des Gehäuses trichterförmig nach unten ausläuft. Dies hat zum einen den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung deutlich kleiner ausgebildet werden kann, als dies bei Zyklonen bisher möglich war. Außerdem werden durch die spezielle Ausbildung der Boden platte die Strömungsverhältnisse innerhalb der Wirbelkammer in der Weise günstig beeinflußt, daß die abgetrennten Teil chen sehr schnell in Richtung auf die wenigstens eine Teil chen-Auslaßöffnung geführt werden. Die spezielle Ausgestal tung der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt dazu, daß die abzutrennenden Teilchen rasch vom Fluid getrennt werden und umgehend in die Auffangkammer gelangen. Die abzutrennenden Teilchen werden deshalb der Wirbelkammer sehr schnell ent zogen und können sich nicht in dieser anreichern. Die Ge fahr, daß einmal abgetrennte Teilchen immer wieder aufge wirbelt werden, ihre Konzentration in der Trennkammer sich stark erhöht und letztendlich Teilchen mit dem Fluid in die Umgebung zurückgelangen, wird deshalb vermieden.According to the bottom plate of the separation chamber is ent neither flat nor from the side boundary towards the filter element bulged out. That differs the device according to the invention clearly from cyclone separation devices or comparable separators, at which the bottom area of the housing is funnel-shaped expires below. On the one hand, this has the advantage that the Device according to the invention designed significantly smaller can be than was previously possible with cyclones. In addition, the floor is specially trained the flow conditions within the vortex chamber favorably influenced in such a way that the separated part chen very quickly towards the at least part Chen outlet opening. The special shape tion of the device according to the invention causes the particles to be separated are quickly separated from the fluid and get into the collecting chamber immediately. The ones to be separated Particles are therefore quickly removed from the vortex chamber moved and can not accumulate in this. The Ge drive that once separated particles open again and again swirl, their concentration in the separation chamber itself greatly increased and ultimately particles with the fluid in the The environment can therefore be avoided.
Um die Teilchen möglichst schnell in die Auffangkammer für abgetrennte Teilchen zu befördern, kann die wenigstens eine Teilchen-Auslaßöffnung beispielsweise in dem Bereich der Wirbelkammer angeordnet sein, in welchem Seitenbegrenzung und Bodenplatte aneinandergrenzen. Beispielsweise ist es möglich, mehrere Teilchen-Auslaßöffnungen entlang des Um fangsrandes der Bodenplatte anzuordnen. Alternativ ist es möglich, eine oder mehrere Teilchen-Auslaßöffnungen im Bereich der Seitenbegrenzung der Trennkammer anzuordnen.To get the particles into the collecting chamber as quickly as possible to transport separated particles, the at least one Particle outlet opening, for example in the area of the Vortex chamber to be arranged, in which side boundary and adjoin the base plate. For example it is possible several particle outlet openings along the um Arrange the edge of the base plate. Alternatively it is possible to have one or more particle outlet openings in the To arrange the area of the side boundary of the separation chamber.
Die Trennkammer selbst kann beispielsweise im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Zweckmäßig ist da bei, daß die Wirbelkammer eine im wesentlichen zylindrische Außenkontur besitzt. Andererseits kann es in einigen Fällen günstig sein, der Trennkammer einen asymmetrischen Quer schnitt zu geben und sie beispielsweise mit ovalem oder schneckenförmigem Querschnitt auszugestalten. In einem solchen Fall ist es besonders bevorzugt, die wenigstens eine Teilchen-Auslaßöffnung in einem möglichst großen Ab stand zum Filterelement anzuordnen. Durch die asymmetrische Ausgestaltung der Trennkammer werden die abgetrennten Teil chen aufgrund der Strömungsverhältnisse in der Trennkammer in dem Bereich der Kammer akkumuliert, welche vom Filter element besonders weit entfernt ist. Sie können deshalb einer dort vorhandenen Teilchen-Auslaßöffnung besonders gezielt zugeführt werden.The separation chamber itself can, for example, essentially be rotationally symmetrical. It is useful there at that the vortex chamber is a substantially cylindrical Has outer contour. On the other hand, in some cases be favorable, the separation chamber an asymmetrical cross to give a cut and, for example, with an oval or to design helical cross-section. In one in such a case it is particularly preferred that at least a particle outlet opening as large as possible stood to arrange the filter element. Because of the asymmetrical Design of the separation chamber will be the separated part Chen due to the flow conditions in the separation chamber accumulated in the area of the chamber from the filter element is particularly far away. So you can a particle outlet opening there in particular be targeted.
Das Filterelement, welches zum Abtrennen der Teilchen aus dem Fluid dient, kann beispielsweise eine im wesentlichen rotationssymmetrische Außenumfangsfläche aufweisen. Bevor zugt ist es, wenn das Filterelement die Form eines Zylin dermantels aufweist.The filter element that is used to separate the particles serves the fluid, for example, essentially one Have rotationally symmetrical outer peripheral surface. Before it is when the filter element is in the form of a cylinder dermantels has.
In einer Variante kann das Filterelement dabei die Form eines Tauchrohres besitzen. Das Filterelement ist also ein Zylinderrohr, welches von oben in die Trennkammer herein ragt und mit seinem unten offenen Ende einen Abstand zu der Bodenplatte aufweist. Das der Wirbelkammer zugeführte, mit Teilchen beladene Fluid wird durch den Ventilator in der Kammer verwirbelt. Schwere Teilchen werden durch die auf sie wirkende Zentrifugalkraft nach außen an die Wand der Wirbelkammer gedrückt und sinken hier zu Hoden. Leichtere Teilchen prallen von der Außenwand des Zylinderrohres ab und sinken auf diese Weise ebenfalls in Richtung auf die Bodenplatte hinunter. Dort werden die abgetrennten Teilchen durch die Wirbelströmung in Richtung auf die Teilchen-Aus laßöffnungen getrieben und fallen von dort in die Teil chen-Auffangkammer. Das von den Teilchen befreite Fluid tritt durch das untere offene Ende des Rohres in das Fil terelement ein, gelangt durch dieses hindurch zur Fluid- Auslaßöffnung und verläßt von hier die Trennvorrichtung.In a variant, the filter element can have the shape own a dip tube. The filter element is therefore a Cylinder tube, which from above into the separation chamber protrudes and with its bottom open end a distance from the Has base plate. The one fed to the swirl chamber with Particle-laden fluid is drawn through the fan in the Chamber swirled. Heavy particles are caused by the centrifugal force acting on the wall of the outside Vertebral chamber pressed and sink to testicles here. Lighter Particles bounce off the outer wall of the cylinder barrel and sink in the same way towards the Bottom plate down. There are the separated particles through the vortex flow towards the particle out openings are driven and fall from there into the part Chen collecting chamber. The fluid freed from the particles enters the fil through the lower open end of the tube ter element, passes through this to the fluid Outlet opening and leaves the separating device from here.
Um eine gleichmäßige Strömung innerhalb der Wirbelkammer zu erreichen, ist es zweckmäßig, das Filterelement möglichst im Zentrum der Trennkammer anzuordnen. Rotationsachse des Filterelements und Mittelachse der Trennkammer fallen also vorzugsweise zusammen.To ensure an even flow within the swirl chamber achieve, it is appropriate to the filter element as possible to be placed in the center of the separation chamber. Axis of rotation of the The filter element and central axis of the separation chamber thus fall preferably together.
Das rotationssymmetrische Filterelement muß nicht über seine gesamte Länge einen konstanten Durchmesser aufweisen. Der Durchmesser kann sich vielmehr über die Länge des Fil terelementes ändern, um auf diese Weise die Strömung in der Wirbelkammer gezielt zu beeinflussen. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, den Durchmesser des Filterelements in Richtung auf die Bodenplatte hin zu vergrößern oder aber auch zu verkleinern.The rotationally symmetrical filter element does not have to its entire length has a constant diameter. Rather, the diameter can vary over the length of the fil terelementes to change the flow in the To influence the vertebral chamber in a targeted manner. For example it be appropriate to in the diameter of the filter element To enlarge towards the bottom plate or also zoom out.
In einer anderen Variante weist das Filterelement im Be reich seiner Außenumfangsfläche Durchgangsöffnungen auf, während die der Bodenplatte zugewandte Stirnseite ver schlossen ist. Beispielsweise kann auf der Außenumfangs fläche eine Vielzahl von parallel verlaufenden Längsstäben angeordnet sein. Derartige Filterelemente sind in der EP 0 748 645 A2 beschrieben. Dort werden die Filterele mente jedoch in einem Gehäuse angewendet, welches einem Zyklon-Gehäuse entspricht und einen trichterförmig nach unten zulaufenden Teilchen-Auslaß aufweist. In another variant, the filter element in the Be has through openings on its outer peripheral surface, while the front facing the base plate ver is closed. For example, on the outer circumference surface a large number of parallel longitudinal bars be arranged. Such filter elements are in the EP 0 748 645 A2. There are the Filterele elements, however, applied in a housing that a Cyclone housing corresponds and a funnel-shaped after has a tapered particle outlet.
In einer Ausführungsform der Erfindung und insbesondere bei den Filterelementen, deren Außenumfangsfläche Durchgangs öffnungen aufweist, sind die Filterelemente drehbar gela gert. Zweckmäßig ist es dabei, Filterelement und Ventilator von derselben Antriebsvorrichtung antreiben zu lassen und alle drei Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer Achse anzuordnen. Auf diese Weise kann die erfindungs gemäße Vorrichtung besonders platzsparend und ökonomisch gebaut werden.In one embodiment of the invention and in particular in the filter elements whose outer peripheral surface is passage has openings, the filter elements are rotatable gela device. It is useful here, filter element and fan to be driven by the same drive device and all three components of the device according to the invention to arrange an axis. In this way, the fiction appropriate device is particularly space-saving and economical be built.
Im Falle der rotierenden Filterelemente beruht die Trennung von Teilchen und Fluid darauf, daß die Teilchen, welche in den Bereich des Filterelementes gelangen, entweder mit die sem kollidieren und von ihm weggeschlagen werden oder in die vom rotierenden Filterelement erzeugten Verwirbelungen geraten und auf diese Weise vom Filterelement abgedrängt werden.In the case of the rotating filter elements, the separation is based of particles and fluid that the particles contained in reach the area of the filter element, either with the collide and be knocked off by him or in the turbulence generated by the rotating filter element advised and in this way pushed away from the filter element become.
Die Lage der Auffangkammer zur Aufnahme der abgetrennten Teilchen, welche erfindungsgemäß getrennt zu der Wirbelkam mer der Vorrichtung vorhanden ist, richtet sich in erster Linie nach der geplanten Anwendung der erfindungsgemä ßen Vorrichtung und nach der Lage der Teilchen-Auslaßöff nung(en) in der Wirbelkammer. In einer Variante ist die Trennkammer in der Auffangkammer angeordnet. Dies kann bei spielsweise dann zweckmäßig sein, wenn entlang der Boden platte der Trennkammer eine Vielzahl von Teilchen-Aus laßöffnungen vorhanden ist. Andererseits ist es auch möglich, die Trennkammer neben der Auffangkammer anzuord nen. "Neben" soll hier bedeuten, daß die Auffangkammer zu mindest teilweise seitlich gegenüber der Trennkammer ver setzt ist. Eine solche Anordnung kann zweckmäßig sein, wenn die Teilchen-Auslaßöffnungen nur auf einer Seite der Trenn kammer konzentriert sind. The location of the collecting chamber for receiving the separated Particles which came to the vertebra separately according to the invention mer the device is present, is directed in the first Line according to the planned application of the invention device and according to the position of the particle outlet voltage (s) in the swirl chamber. In one variant, the Separation chamber arranged in the collecting chamber. This can happen with be useful for example when along the floor plate the separation chamber a variety of particle off openings are available. On the other hand, it is too possible to arrange the separation chamber next to the collecting chamber nen. "In addition" here means that the collecting chamber is closed ver at least partially laterally opposite the separation chamber sets is. Such an arrangement can be useful if the particle outlet openings only on one side of the partition chamber are concentrated.
Wie bereits beschrieben, hat die Trennung von Wirbelkammer und Auffangkammer den Vorteil, daß einmal in die Auffang kammer gelangte Teilchen nicht wieder von der Strömung in der Trennkammer aufgewirbelt und mit dem Fluid durch die Fluid-Auslaßöffnung mitgerissen werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die abgetrennten Teilchen aus der gesonderten Auffangkammer sehr viel leichter ent fernen lassen, als dies aus der Trennkammer möglich wäre. Beschädigungen der Trennvorrichtung während der Entnahme der Teilchen sind praktisch ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man in der Auffangkammer einen Auffangbeutel für die Teilchen anbringen kann. Dies hat den Vorzug, daß der Bediener der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mit dem losen Staub in Berührung kommt. Die Teilchen können gemeinsam mit dem Auffangbeutel entsorgt werden, was nicht nur die Entsorgung an sich vereinfacht, sondern auch die Gefahr von Allergien deutlich reduziert. Anders als bei Staubbeuteln für herkömmliche Staubsauger können die Auf fangbeutel sehr einfach ausgebildet sein und beispielsweise lediglich aus einer dünnen Papier- oder Kunststofftüte be stehen. Sie sind vom Preis her daher erheblich günstiger als übliche Staubsaugerbeutel.As already described, the separation from the vortex chamber and collecting chamber the advantage that once in the collecting chamber did not get particles back into the flow whirled up the separation chamber and with the fluid through the Fluid outlet opening can be carried away. Another The advantage is that the separated particles ent much easier from the separate collecting chamber have it removed than would be possible from the separation chamber. Damage to the separator during removal the particles are practically excluded. Another The advantage is that one in the collecting chamber Can attach bags for the particles. This has the Advantage that the operator of the device according to the invention does not come into contact with the loose dust. The particles can be disposed of together with the collection bag what not only simplifies disposal itself, but also significantly reduces the risk of allergies. Unlike Dust bags for conventional vacuum cleaners can be the on catch bag be very simple and for example just from a thin paper or plastic bag stand. They are therefore significantly cheaper in price than usual vacuum cleaner bags.
Um ein Entweichen des aufgefangenen Staubes aus dem Auf fangbeutel zu verhindern, kann der Auffangbeutel im Be reich, welcher der Teilchen-Auslaßöffnung der Trennkammer benachbart ist, eine selbstverschließende Öffnung aufwei sen. Als Verschluß kann beispielsweise eine bewegliche Klappe dienen, wie sie von herkömmlichen Staubsaugerbeuteln bekannt ist. To escape the captured dust from the opening To prevent the collection bag, the collection bag in the loading rich which of the particle outlet opening of the separation chamber is adjacent, a self-closing opening sen. A movable, for example, closure Flap serve as they do from conventional vacuum cleaner bags is known.
Um das Entleeren der Auffangkammer zu erleichtern, ist die Auffangkammer zweckmäßig vom Äußeren der Vorrichtung her zugänglich. Besonders einfach ist die Entnahme der aufge fangenen Teilchen, wenn die Auffangkammer mit einer heraus nehmbaren Schublade versehen ist.To facilitate emptying the collecting chamber, the Collection chamber expediently from the outside of the device accessible. The removal of the up is particularly easy trapped particles when the catch chamber with one out removable drawer is provided.
Die beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich ausgezeichnet zur Verwendung in einem Staubsauger. Bei spielhaft können herkömmliche Hausstaubsauger genannt wer den. Anstelle des herkömmlichen Staubbeutels und des Saug- Gebläses wird die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet. Gegenüber herkömmlichen Staubsaugern mit Staubbeutel hat der erfindungsgemäße Staubsauger den Vorteil, daß die Saug leistung unabhängig von der Menge aufgesaugter Teilchen konstant hoch bleibt. Gegenüber dem in der WO-A-98/10691 beschriebenen Staubsauger besitzt der erfindungsgemäße Staubsauger eine höhere Trennwirkung, insbesondere für kleinste Teilchen selbst unter 1 µm Teilchengröße, und die abgetrennten Teilchen lassen sich erheblich leichter entnehmen.The device according to the invention described is suitable excellent for use in a vacuum cleaner. At conventional household vacuum cleaners can be called playful the. Instead of the conventional dust bag and the suction Blower the device according to the invention is used. Compared to conventional vacuum cleaners with dust bags the vacuum cleaner according to the invention has the advantage that the suction performance regardless of the amount of particles absorbed remains consistently high. Compared to that in WO-A-98/10691 The vacuum cleaner described has the invention Vacuum cleaner has a higher separating effect, especially for smallest particles even under 1 µm particle size, and the separated particles are considerably easier remove.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand einiger Zeichnungen näher erläutert werden. Darin zeigen schematisch:The invention will be described below with the aid of a few drawings are explained in more detail. It shows schematically:
Fig. 1a einen Querschnitt durch ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; FIG. 1a is a cross section through an example of an inventive apparatus;
Fig. 1b einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1a; FIG. 1b a cross section along the line AA in FIG. 1a;
Fig. 1c eine teilperspektivische Ansicht der Vorrich tung gemäß Fig. 1a; FIG. 1c is a partial perspective view of the Vorrich processing shown in FIG. 1a;
Fig. 2a einen Querschnitt durch ein zweites Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2a shows a cross section through a second embodiment of a device according to the invention;
Fig. 2b einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2a; FIG. 2b shows a cross section along the line BB in FIG. 2a;
Fig. 3 eine teilperspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 3 is a partial perspective view of another example of an inventive apparatus;
Fig. 4 und Fig. 5 Querschnitte durch zwei weitere Beispiele erfindungsgemäßer Vorrichtungen; . Figs. 4 and FIG 5 are cross-sections according to the invention by two further examples of devices;
Fig. 6a bis Fig. 6c Querschnitte durch weitere Beispiele erfindungs gemäßer Vorrichtungen; und . Fig. 6a to 6c show cross sections through other examples of apparatuses according Invention; and
Fig. 7a bis Fig. 7c eine perspektivische Ansicht eines erfindungs gemäßen Staubsaugers. Fig. 7a to Fig. 7c is a perspective view of a vacuum cleaner according to the Invention.
In Fig. 1 ist ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abtrennen von Teilchen aus einem Fluid dar gestellt. Fig. 1 zeigt die wesentlichen Bestandteile der Vorrichtung im Querschnitt. Die Vorrichtung 1 umfaßt eine Trennkammer 2 mit Seitenbegrenzung 3 sowie einer Bodenplat te 4. Die Bodenplatte 4 ist eben ausgebildet. Die gestrich elten, mit 4' bezeichneten Linien zeigen eine alternative Ausbildung der Bodenplatte, in welcher die Bodenplatte von der Seitenbegrenzung 3 in Richtung auf das in der oberen Mitte der Trennkammer 2 angeordnete Filterelement 5 hin kegelförmig aufgewölbt ist. Im oberen Bereich, oberhalb des Filterelements 5 ist ein Ventilator 6 (nicht näher darge stellt) angeordnet, der mit Hilfe der Antriebsvorrichtung 7 in Rotation versetzt wird. Auf derselben Rotationsachse 8 befindet sich auch das Filterelement 5, welches mit Hilfe derselben Antriebsvorrichtung 7 ebenfalls in Rotation ver setzt wird.In Fig. 1, a first example of a device according to the invention for separating particles from a fluid is presented. Fig. 1 shows the essential components of the device in cross section. The device 1 comprises a separation chamber 2 with side boundary 3 and a bottom plate te 4th The base plate 4 is flat. The dashed lines, denoted by 4 ', show an alternative embodiment of the base plate, in which the base plate is curved conically from the side boundary 3 in the direction of the filter element 5 arranged in the upper center of the separation chamber 2 . In the upper area, above the filter element 5 , a fan 6 (not shown in more detail) is arranged, which is set in rotation by means of the drive device 7 . On the same axis of rotation 8 there is also the filter element 5 , which is also set in rotation with the help of the same drive device 7 .
Das mit Teilchen beladene Fluid, hier Luft, welches durch den gestrichelten Pfeil a angedeutet ist, wird durch die Einlaßöffnung 9 in die Trennkammer eingeführt. Durch Rota tion des Ventilators 6 und des Filterelements 5 wird der Fluidstrom in Rotation versetzt. Auf die Teilchen wirkt da durch eine Zentrifugalkraft, welche sie gegen die Seitenbe grenzung 3 der Trennkammer treibt. Dort werden sie abge bremst und sinken in Richtung auf die Bodenplatte 4 hinun ter. Teilchen, welche in den Bereich des rotierenden Fil terelements 5 gelangen, prallen entweder auf der Oberfläche des Filterelementes ab oder werden durch die vom Filterele ment erzeugten Verwirbelungen in Richtung auf die Seitenbe grenzung der Trennkammer hin abgedrängt. Auch diese Teil chen sinken in Richtung auf die Bodenplatte 4 hinunter. Dort werden die Teilchen durch die Strömung radial nach außen getrieben und gelangen so in den Bereich der Teil chen-Auslaßöffnungen 10, welche entlang des Umfangsrandes der Bodenplatte in der Seitenbegrenzung 3 vorhanden sind. Ein kegelförmig aufgewölbter Boden 4' fördert diese radiale Bewegung der Teilchen noch. Die mit den geschwärzten Pfei len c angedeuteten Teilchen treten durch die Teilchen-Aus laßöffnungen 10 aus der Trennkammer 2 hinaus und gelangen so in die Auffangkammer 13, welche von der Trennkammer 2 getrennt ist und nur durch die Auslaßöffnungen 10 mit die ser in Verbindung steht. The fluid laden with particles, here air, which is indicated by the dashed arrow a, is introduced through the inlet opening 9 into the separation chamber. By Rota tion of the fan 6 and the filter element 5 , the fluid flow is set in rotation. There acts on the particles by a centrifugal force which drives them against the Seitenbe limit 3 of the separation chamber. There they are slowed down and sink down towards the bottom plate 4 . Particles, which get into the area of the rotating Fil terelements 5 , either bounce off the surface of the filter element or are pushed by the turbulence generated by the Filterele element in the direction of the Seitenbe boundary of the separation chamber. These part Chen sink down towards the bottom plate 4 . There the particles are driven radially outwards by the flow and thus pass into the area of the partial outlet openings 10 , which are present along the peripheral edge of the base plate in the side boundary 3 . A conical base 4 'further promotes this radial movement of the particles. The particles indicated by the blackened arrows C pass through the particle outlet openings 10 from the separation chamber 2 and thus enter the collecting chamber 13 , which is separated from the separation chamber 2 and is only connected through the outlet openings 10 to the water.
In der Trennkammer 2 gelangt die von den Teilchen befreite Luft durch das Filterelement 5, welches auf der in Richtung auf die Bodenplatte 4 gerichteten Stirnseite verschlossen ist, hindurch und wird zu einer oberhalb des Filterelements gelegenen Fluid-Auslaßöffnung 11 geleitet, gelangt in den Bereich des Abströmgehäuses 12 und von dort nach außerhalb in die Umgebung der Vorrichtung. Dabei kühlt die durch das Abströmgehäuse fließende Luft die Antriebsvorrichtung 7 ab.In the separation chamber 2 , the air freed from the particles passes through the filter element 5 , which is closed on the end face directed towards the base plate 4 , and is passed to a fluid outlet opening 11 located above the filter element, reaches the area of the Abströmgehäuses 12 and from there to the outside in the vicinity of the device. The air flowing through the outflow housing cools the drive device 7 .
Fig. 1b verdeutlicht die Anordnung der einzelnen Elemente innerhalb der Vorrichtung 1. Der mit "Ansicht X" bezeichne te Pfeil verdeutlicht die Blickrichtung in Fig. 1a. Das im oberen Zentrum der Trennkammer 2 drehbar gelagerte Filter element 5 entspricht im gezeigten Fall einem Filterelement, wie es grundsätzlich bereits aus der EP-A-0 748 645 bekannt ist. Entlang der Außenumfangsfläche des zylindrischen Fil terelementes ist eine Vielzahl von Längsstäben 15 angeord net, welche parallel zur Rotationsachse des Filterelements verlaufen. Das Filterelement 5 ist in einer im wesentlichen zylindrischen Trennkammer 2 angeordnet, welche einen Einlaß 9 für das mit Teilchen beladene Fluid aufweist (Pfeil a). Während die Teilchen nicht nur durch die Zylindermantelflä che des Filterelements 5 hindurchtreten können und entlang der Seitenbegrenzung 3 der Trennkammer 2 in Richtung auf den Boden der Kammer hinuntersinken, tritt das Fluid zwi schen den Längsstäben 15 hindurch und wird in den Bereich oberhalb des Filterelements gefördert. Die Teilchen-Ausläs se 10 sowie die schwarzen Pfeile c für die Teilchen sind in derselben Ebene wie das Filterelement 5 angegeben, um deren relative Lage zueinander wiederzugeben. Tatsächlich befin den sich die Teilchen-Auslässe jedoch unterhalb des Filter elements 5, wie in Fig. 1a dargestellt. Durch diese Aus lässe werden die abgetrennten Teilchen in die Auffangkammer 13 befördert und können dort entnommen werden. Eine Entnah memöglichkeit besteht darin, die gesamte Auffangkammer 13 von der Vorrichtung abzunehmen. Alternativ kann eine Ent nahmeöffnung in der Auffangkammer 13 vorgesehen sein. FIG. 1b shows the arrangement of the individual elements within the device 1. The arrow labeled "View X" illustrates the viewing direction in Fig. 1a. The filter element 5 rotatably mounted in the upper center of the separation chamber 2 corresponds in the case shown to a filter element, as is basically already known from EP-A-0 748 645. Along the outer peripheral surface of the cylindrical Fil terelementes a plurality of longitudinal rods 15 is angeord net, which run parallel to the axis of rotation of the filter element. The filter element 5 is arranged in an essentially cylindrical separation chamber 2 which has an inlet 9 for the fluid laden with particles (arrow a). While the particles can not only pass through the Zylindermantelflä surface of the filter element 5 and sink down along the side boundary 3 of the separation chamber 2 towards the bottom of the chamber, the fluid passes between the longitudinal rods 15 and is conveyed into the area above the filter element. The particle outlets 10 and the black arrows c for the particles are indicated in the same plane as the filter element 5 in order to reflect their relative position to one another. In fact, however, the particle outlets are located below the filter element 5 , as shown in Fig. 1a. Through these outlets, the separated particles are transported into the collecting chamber 13 and can be removed there. One removal option is to remove the entire collecting chamber 13 from the device. Alternatively, a removal opening can be provided in the collecting chamber 13 .
Fig. 1c ist eine teilperspektivische Ansicht von Auffang kammer 13 und Trennkammer 2 der Vorrichtung gemäß Fig. 1. Die Auffangkammer ist aufgeschnitten und gibt den Blick auf die innenliegende Trennkammer 2 frei. Im Bodenbereich der Trennkammer sind die Auslaßöffnungen 10 für die Teilchen erkennbar. Zur Orientierung sind außerdem die Einlaßöffnung 9 und das Filterelement 5 dargestellt. Fig. 1c is a partial perspective view of the collecting chamber 13 and separation chamber 2 of the device according to FIG. 1. The collecting chamber is cut open and gives a view of the internal separation chamber 2 . The outlet openings 10 for the particles can be seen in the bottom region of the separation chamber. The inlet opening 9 and the filter element 5 are also shown for orientation.
Fig. 2a und 2b zeigen eine weitere Variante der erfindungs gemäßen Vorrichtung. Gleiche Teile wie in den vorangegange nen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich im wesentlichen durch die Anordnung ihrer Auffangkammer von der Vorrichtung gemäß Fig. 1. Hier ist die Auffangkammer 13 seitlich, neben und unterhalb der Trennkammer 2 angeordnet. Dies ist auch dem Querschnitt in Fig. 2b zu entnehmen. Um die abgetrennten Teilchen gezielt in diese seitliche Auf fangkammer zu leiten, besitzt die Vorrichtung gemäß Fig. 2 lediglich eine Teilchen-Auslaßöffnung 10. Die Auslaßöffnung 10 befindet sich in einem Bereich, in welchem Seitenbegren zung 3 und Bodenplatte 4 aneinandergrenzen. FIGS. 2a and 2b show a further variant of the device according to the Invention. The same parts as in the previous NEN figures are identified by the same reference numerals. The device shown in FIG. 2 differs essentially in the arrangement of its collecting chamber from the device according to FIG. 1. Here, the collecting chamber 13 is arranged on the side, next to and below the separation chamber 2 . This can also be seen from the cross section in FIG. 2b. In order to guide the separated particles specifically into this lateral collecting chamber, the device according to FIG. 2 has only one particle outlet opening 10 . The outlet opening 10 is located in an area in which Seitenbegren tion 3 and bottom plate 4 adjoin each other.
Um die Entnahme der Teilchen aus dem Auffangbehälter 13 zu erleichtern, ist der Auffangbehälter mit einem Auffangbeu tel 14 versehen. Dieser Auffangbeutel besitzt im Bereich des Teilchen-Auslasses 10 eine Öffnung, die beispielsweise (wie bei herkömmlichen Staubsaugerbeuteln) selbstverschlie ßend sein kann. Die Auffangkammer 13 kann erneut durch Ab nehmen oder Öffnen einer Schublade (nicht dargestellt) ent leert werden. In order to facilitate the removal of the particles from the collecting container 13 , the collecting container is provided with a Auffangbeu tel 14 . This collection bag has an opening in the area of the particle outlet 10 which, for example (as in conventional vacuum cleaner bags) can be self-closing. The collecting chamber 13 can again be removed by opening or opening a drawer (not shown).
Fig. 3 verdeutlicht eine alternative Anordnung der Auslaß öffnungen 10. Die Darstellung ist erneut eine teilperspek tivische Darstellung, ähnlich derjenigen in Fig. 1c. Die Auslaßöffnungen 10 sind hier im Bereich der Seitenbegren zung 3 der Trennkammern 2 angeordnet. Sie haben im wesent lichen die Form paralleler Längsschlitze, jedoch sind auch andere Formen von Durchgangsöffnungen denkbar. Fig. 3 illustrates an alternative arrangement of the outlet openings 10. The representation is again a part perspective, similar to that in Fig. 1c. The outlet openings 10 are arranged here in the range of Seitenbegren 3 of the separation chambers 2 . They have the shape of parallel longitudinal slots, but other shapes of through openings are also conceivable.
Fig. 4 und 5 zeigen jeweils andere Varianten von Filter elementen, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwen det werden können. Ansonsten entsprechen die Vorrichtungen im wesentlichen derjenigen in Fig. 1. FIGS. 4 and 5 show other variants of filter elements which can be det USAGE in the inventive device. Otherwise, the devices essentially correspond to those in FIG. 1.
In Fig. 4 besteht das Filterelement 5 aus einem zylindri schen Rohr, das an seinem bodenseitigen Ende offen ist. Die Außenumfangsfläche des Filterelements weist diesmal keine Durchgangsöffnungen auf. Das Filterelement 5 wird mit Hilfe der Antriebsvorrichtung 7 in Rotation versetzt. Teilchen, welche in den Bereich der Außenumfangsfläche des Filter elementes gelangen, prallen von dieser ab und werden in Richtung auf die Teilchen-Auslaßöffnungen 10 gedrängt. Das von Teilchen befreite Fluid dagegen tritt durch das untere Ende des Rohres in das Filterelement ein und wird von dort in Richtung auf die Fluid-Auslaßöffnung im Abströmgehäuse 12 der Vorrichtung weitergeleitet.In Fig. 4, the filter element 5 consists of a cylindri's tube, which is open at its bottom end. This time, the outer peripheral surface of the filter element has no through openings. The filter element 5 is set in rotation by means of the drive device 7 . Particles, which get into the area of the outer peripheral surface of the filter element, bounce off of this and are urged towards the particle outlet openings 10 . The particle-free fluid, on the other hand, enters the filter element through the lower end of the tube and is passed on from there in the direction of the fluid outlet opening in the outflow housing 12 of the device.
In Fig. 5 wird das Filterelement 5 ebenfalls von einem zylindrischen Rohr gebildet, dessen der Bodenplatte 4' be nachbartes Ende sich jedoch in seinem Durchmesser erwei tert. Durch diese Ausgestaltung werden die abgetrennten Teilchen noch besser in Richtung auf die Auslaßöffnungen 10 hin getrieben. Ein weiterer Unterschied zu der Vorrichtung gemäß Fig. 4 besteht darin, daß das Filterelement feststeht und nicht rotiert wird. Die Antriebsvorrichtung 7 dient nur zum Antreiben des Ventilators 6. Eine solche stehende An ordnung ist grundsätzlich auch bei der Vorrichtung gemäß Fig. 4 möglich.In Fig. 5, the filter element 5 is also formed by a cylindrical tube, the bottom plate 4 'be adjacent end, however, tert in diameter. With this configuration, the separated particles are driven even better in the direction of the outlet openings 10 . Another difference from the device according to FIG. 4 is that the filter element is fixed and is not rotated. The drive device 7 serves only to drive the fan 6 . Such a standing arrangement is in principle also possible with the device according to FIG. 4.
Fig. 6a bis 6c verdeutlichen alternative Ausbildungen der Trennkammer 2. In allen Fällen sind die Trennkammern asym metrisch ausgebildet. Im Falle der Fig. 6a ist der Quer schnitt der Trennkammer 2 schaufelradähnlich. Die Bereiche, in welchen die Teilchen-Auslaßöffnungen 10 am Boden der Trennkammer 2 angeordnet sind, springen über den ansonsten im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt der Trennkammer vor. Diese asymmetrische Ausgestaltung der Trennkammer führt dazu, daß sich in dem Bereich, in welchem Teilchen- Auslaßöffnungen vorhanden sind, die Teilchen besonders ansammeln und so sehr schnell und gezielt aus der Trenn kammer 2 herausgeführt werden. FIG. 6a to 6c illustrate alternative embodiments of the separating chamber 2. In all cases, the separation chambers are asymmetrical. In the case of Fig. 6a, the cross section of the separation chamber 2 is paddle wheel-like. The areas in which the particle outlet openings 10 are arranged at the bottom of the separation chamber 2 project beyond the otherwise essentially circular cross section of the separation chamber. This asymmetrical design of the separation chamber leads to the fact that in the area in which particle outlet openings are present, the particles accumulate particularly and are thus very quickly and specifically guided out of the separation chamber 2 .
Der Querschnitt der Trennkammer 2 in den Vorrichtungen gemäß Fig. 6b und 6c ist in etwa schneckenförmig. Auch hier befindet sich der Teilchen-Auslaß 10 am Boden der Trennkam mer in einem großen Abstand zum Filterelement 5. Die Wirk ung entspricht dem in Zusammenhang in Fig. 6a beschriebe nen. Im Falle der Fig. 6b ist die Auffangkammer seitlich, im Falle der Fig. 6c um die Trennkammer herum angeordnet.The cross section of the separation chamber 2 in the devices according to FIGS. 6b and 6c is approximately helical. Here too, the particle outlet 10 is located at the bottom of the separation chamber at a large distance from the filter element 5 . The effect corresponds to that described in connection with FIG. 6a. In the case of FIG. 6b, the collecting chamber is arranged laterally, in the case of FIG. 6c around the separation chamber.
Fig. 7 verdeutlicht die Verwendung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung in einem Staubsauger. Der obere Bereich des Staubsauger-Gehäuses sowie der Trennkammer sind ange schnitten, um den Blick in deren Inneres freizugeben. Fig. 7b ist gegenüber Fig. 7a um 180° gedreht, Fig. 7c um 90°. In einem rollbaren Staubsaugergehäuse ist die er findungsgemäße Vorrichtung 1 mit der Trennkammer 2 und ei nem darunterliegenden Auffangbehälter für die abgetrennten Teilchen angeordnet. Der Auffangbehälter ist hier als her ausnehmbare Schublade 16 ausgebildet. Die Schublade ist leicht herausgezogen gezeigt, um ihre Form sichtbar zu ma chen. Ihre Standfläche ist als Kreisring-Segment ausgebil det. Ventilator, Antriebsvorrichtung und das rotierbare Filterelement 5 entsprechen dem, was in Zusammenhang mit den vorangegangenen Figuren besprochen wurde. In Verlänge rung der Einlaßöffnung 9 befindet sich eine herkömmliche Staubsaugerdüse, durch welche die mit Staub beladene Luft in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesaugt wird. Die Trennung von Teilchen und Luft erfolgt wie in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. In der Trennkammer 2 befindet sich lediglich eine Teilchen-Auslaßöffnung 10, welche in Verbin dung mit der herausnehmbaren Schublade 16 steht. In dieser Schublade 16 befindet sich zweckmäßig ein Auffangbeutel für die Teilchen, der ebenfalls nicht dargestellt ist. Fig. 7 illustrates the use of the separation device according to the invention in a vacuum cleaner. The upper area of the vacuum cleaner housing and the separation chamber are cut to reveal the inside of them. Fig. 7b is rotated by 180 ° compared to Fig. 7a, Fig. 7c by 90 °. In a rollable vacuum cleaner housing he device 1 according to the invention with the separation chamber 2 and egg nem underlying collecting container for the separated particles is arranged. The collecting container is designed here as a removable drawer 16 . The drawer is shown slightly pulled out to make its shape visible. Your footprint is designed as a circular ring segment. Fan, drive device and the rotatable filter element 5 correspond to what was discussed in connection with the previous figures. In exten tion of the inlet opening 9 there is a conventional vacuum nozzle through which the dust-laden air is sucked into the device according to the invention. The separation of particles and air takes place as described in connection with FIG. 1. In the separation chamber 2 there is only a particle outlet opening 10 , which is in connec tion with the removable drawer 16 . In this drawer 16 there is expediently a collection bag for the particles, which is also not shown.
Der erfindungsgemäße Staubsauger kann äußerst kompakt aus gelegt sein, da die verwendete erfindungsgemäße Vorrichtung 1 sehr klein ist. Sie nimmt beispielsweise sehr viel weni ger Platz in Anspruch als eine Trennvorrichtung, welche auf dem Prinzip eines Doppelzyklons arbeitet. Was das Abtrennen selbst feinster Staubteilchen betrifft, arbeitet die erfin dungsgemäße Vorrichtung deutlich effektiver als eine Dop pelzyklon-Trennvorrichtung. Gegenüber herkömmlichen Staub saugern besitzt der erfindungsgemäße Staubsauger den Vor teil, daß die Saugleistung über die gesamte Zeit konstant bleibt und nicht mit zunehmender Menge abgetrennter Teil chen abnimmt. Zudem sind die abgetrennten Staubteilchen sehr leicht aus dem erfindungsgemäßen Staubsauger zu ent nehmen und können problemlos entsorgt werden. Durch Verwen dung eines einfachen Auffangbeutels kann vermieden werden, daß der Benutzer des Staubsaugers unmittelbar mit dem Staub in Berührung kommt. Es können zudem sehr einfache und bil lige Auffangbeutel verwendet werden.The vacuum cleaner according to the invention can be laid out extremely compact, since the device 1 used according to the invention is very small. For example, it takes up much less space than a separating device which works on the principle of a double cyclone. As far as the separation of even the finest dust particles is concerned, the device according to the invention works much more effectively than a double cyclone separating device. Compared to conventional vacuum cleaners, the vacuum cleaner according to the invention has the part before that the suction power remains constant over the entire time and does not decrease with increasing amount of separated parts. In addition, the separated dust particles are very easy to remove from the vacuum cleaner according to the invention and can be disposed of without any problems. By using a simple collecting bag it can be avoided that the user of the vacuum cleaner comes into direct contact with the dust. Very simple and cheap collecting bags can also be used.
Claims (23)
daß die Trennkammer wenigstens eine Teilchen-Auslaß öffnung aufweist, welche mit einer von der Trenn kammer getrennten Auffangkammer in Verbindung steht, und
daß die Bodenplatte eben oder von der Seitenbegrenzung in Richtung auf das Filterelement hin aufgewölbt ist. 1. Apparatus for separating particles from a fluid, which comprises a separation chamber with a side boundary and a base plate, in which a filter element is arranged in an upper region away from the base plate at a distance from the side boundary and the base plate, through which the the particle-freed fluid is conducible to a fluid outlet opening located in the upper region of the separation chamber, and in which there is at least one inlet opening for the fluid into an area outside the filter element, and which furthermore a fan for conveying or accelerating the fluid in the Separation chamber comprises, which is arranged on the side facing away from the base plate of the Fil terelements, characterized in that
that the separation chamber has at least one particle outlet opening, which is in communication with a separation chamber separated from the separation chamber, and
that the base plate is flat or bulged from the side boundary in the direction of the filter element.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE19938774A DE19938774A1 (en) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | Device for separating particles from a fluid |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19938774A DE19938774A1 (en) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | Device for separating particles from a fluid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=7918541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19938774A1 (en) |
| WO (1) | WO2001012050A1 (en) |
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