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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Sauggebläse, einer Filtervorrichtung und einem in Strömungsrichtung des Luftstromes hinter der Filtervorrichtung angeordneten Filterelement, das auswechselbar in einem Filterkassettenraum des Staubsaugers angeordnet ist, und ein Filterelement für einen Staubsauger.
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Die
EP 2 281 497 offenbart eine Filtervorrichtung für einen Staubsauger, bei dem eine Filterkassette mit einem Feinstaubfilter in einen Raum eingesetzt wird. Die Filterkassette umfasst ein Gehäuse mit einem Seitenrahmen, innerhalb dem das Filtermaterial angeordnet ist. Über eine Mechanik mit einem Schwenkbügel kann der Schwenkbügel in Rastpositionen gehalten und zur einfachen Handhabung gegriffen werden. Die Herstellung einer solchen Filterkassette mit einem solchen Schwenkbügel ist allerdings vergleichsweise aufwändig.
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Die
EP 1 784 107 offenbart einen Staubsauger mit einer Filterkassette mit einem Abluftstrom, wobei an die Filterkassette eine Lippendichtung des Staubsaugers anlegbar ist. Dadurch soll eine Abdichtung auch dann erfolgen, wenn die Filterkassette durch den Überdruck der Abluft angehoben wird. Wenn die Vorspannung der Dichtlippe nachlässt, kann es hier zu Undichtigkeiten kommen. Zudem ist auch hier die Herstellung der Filterkassette mit dem Filtermaterial aufwändig und die wirksame Fläche wird durch das Gehäuse der Filterkassette reduziert.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Staubsauger und ein Filterelement für einen Staubsauger zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln die Filterleistung verbessert wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Staubsauger mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie ein Filterelement für einen solchen Staubsauger bereitgestellt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Staubsauger ist ein Filterelement auswechselbar in einem Filterkassettenraum angeordnet, wobei an dem Filtermaterial des Filterelements eine umlaufende Dichtung angeordnet ist, die an einer Wand des Filterkassettenraumes dichtend anliegt. Dadurch wird eine unmittelbare Abdichtung des Filtermaterials relativ zu dem Filterkassettenraum geschaffen, so dass auf eine aufwändige Gehäusekonstruktion verzichtet werden kann. Die Dichtung ist auf einer Seite an dem Filterkassettenraum und auf der anderen Seite an dem Filtermaterial dichtend angeordnet, so dass die Anzahl der Bauteile innerhalb des Filterkassettenraumes reduziert ist. Zudem kann das bisher für das Filtergehäuse genutzte Volumen für die Filterung genutzt und mit Filtermaterial belegt werden, was die wirksame Filterfläche vergrößert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Dichtung an dem Filtermaterial angeformt, insbesondere mit dem Filtermaterial verklebt. Es ist natürlich auch möglich, die Dichtung an dem Filterkassettenraum zu fixieren, beispielsweise zu verkleben, und dann das Filtermaterial an die Dichtung anzulegen. Da die Dichtung als Verschleißteil allerdings bei Mehrfachgebrauch einem Alterungsprozess ausgesetzt ist, wird diese bevorzugt mit dem Filtermaterial verbunden, so dass bei jedem Auswechseln des Filterelementes eine neue Dichtung eingesetzt wird.
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Vorzugsweise ist die Dichtung als elastische Dichtraupe ausgebildet. Die elastische Dichtraupe kann dabei rahmenförmig zwischen dem Filtermaterial und einer Wand des Filterkassettenraumes angeordnet sein.
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Das Filterelement umfasst vorzugsweise ein plissiertes Filtermaterial, das quaderförmig angeordnet ist. Die Dichtraupe kann dann von einer Ebene benachbart angeordneter Faltkanten des plissierten Filtermaterials hervorstehen, so dass gewährleistet ist, dass bei einem Druck auf das Filterelement die Dichtraupe dichtend anliegt.
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Vorzugsweise ist das plissierte Filtermaterial aus einem ein- oder mehrlagigen Filtervlies gebildet, beispielsweise einem Krempelvlies, und über Kunststoffraupen in der Faltung fixiert. Die Kunststoffraupen können dabei von gegenüberliegenden Seiten die Lamellen des Filtermaterials in einem vorbestimmten Abstand halten, so dass eine besonders große wirksame Filterfläche bereitgestellt wird. Durch die eigenstabile Ausbildung des Filterelementes wird zwischen dem Filterelement und den Wänden des Filterkassettenraumes kein zusätzliches Gehäuse angeordnet, so dass der Bauraum innerhalb des Filterkassettenraumes optimal genutzt werden kann.
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Zur Fixierung des Filterelementes kann ein Halteelement vorgesehen sein. Das Halteelement kann beispielsweise als Bügel, Drahtbügel oder als Band ausgebildet sein, das das Filterelement dichtend in dem Filterkassettenraum fixiert. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, an einem Deckel des Staubsaugers zum Öffnen des Filterkassettenraumes ein Druckelement vorzusehen, um das Filterelement innerhalb des Filterkassettenraumes festzulegen. Der Deckel und das Halteelement können dabei durchströmbar ausgebildet sein, um die Filterfunktion nicht zu beeinträchtigen.
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Eine alternative Fixierung des Filterelementes kann über die Eigensteifigkeit des verwendeten Filtermaterials erzeugt werden. Hierbei ist das Filterelement formschlüssig oder kraftschlüssig in den Filterkassettenraum einzubringen. Die elastische Dichtung überbrückt den Freiraum zwischen Filterelement und Filterkassettenraum. Aufgrund der Eigensteifigkeit des Filtermaterials wird ein stetiger Druck auf die Dichtung aufgebaut, wodurch eine Abdichtung erfolgt. Die Dichtung kann dabei sowohl an einer Ober- oder Unterseite des Filterelementes und/oder an den Schmalseiten des quaderförmigen Filterelementes hervorstehen, um an einer Kontaktfläche des Filterkassettenraumes dichtend anzuliegen.
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Die Dichtung besteht vorzugsweise aus einem geschäumten elastischen Material, kann aber auch aus einem nicht geschäumten elastischen Kunststoff hergestellt sein, beispielsweise Silikon.
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Erfindungsgemäß wird auch ein Filterelement für einen Staubsauger bereitgestellt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Filterelementes;
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2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Staubsaugers mit einem Filterelement;
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3 eine Detailansicht des Filterelementes der 2 im Bereich der Dichtung;
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4A bis 4C mehrere schematische Ansichten eines Filterelementes mit einer ersten Dichtungsvariante;
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5A und 5B zwei schematische Ansichten eines Filterelementes mit einer zweiten Dichtungsvariante, und
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6A bis 6C mehrere schematische Ansichten eines Filterelementes mit einer dritten Dichtungsvariante.
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Ein Filterelement 1 umfasst ein plissiertes Filtermaterial 2, das aus einem ein- oder mehrlagigen Vliesstoff hergestellt ist, beispielsweise einem Krempelvlies aus elektrostatisch geladenen Fasern. Das plissierte Filtermaterial 2 umfasst einzelne Lamellen 3, die in 1 an einer Unterseite über untere Faltkanten 4 miteinander verbunden sind. Im oberen Bereich des Filterelementes 1 sind die Lamellen 3 über obere Faltkanten 5 miteinander verbunden, so dass sich eine mäanderförmige Struktur ergibt. Zwei benachbarte Lamellen 3 bilden einen nach unten offenen Strömungskanal 6, und zwei weitere benachbarte Lamellen 3 bilden einen nach oben offenen Strömungskanal 7 aus.
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Die einzelnen Lamellen 3 und die Faltkanten 4 und 5 sind über Kunststoffraupen 8 fixiert, die sich senkrecht zur Ebene der Lamellen 3 und zur Längsrichtung der Lamellen 3 erstrecken. Die Kunststoffraupen 8 können dabei in die Strömungskanäle 6 und 7 eingreifen, so dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Lamellen 3 fixiert wird. Die Stabilität des Filterelement 1 wird zum einen durch die Kunststoffraupen 8 und zum anderen mittels des plissierten Filtermaterials 2 erzeugt.
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An einer Oberseite des Filtermaterials ist eine umlaufende Dichtung 9 ausgebildet, die rahmenförmig ausgestaltet ist. Die Dichtung 9 steht bei dieser Dichtungsvariante über die Ebene hervor, die durch die benachbarten Faltkanten 5 gebildet wird. Die Dichtung 9 ist als Dichtraupe ausgebildet und besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Schaum, wie Polyurethanschaum, oder einem elastischen Kunststoff, wie Silikon. Statt einer Dichtraupe können auch andere Formen von Dichtungen eingesetzt werden, beispielsweise Dichtungen mit einer Dichtlippe. Die Dichtung 9 greift auf der Seite des Filtermaterials mit Spitzen 10 teilweise in die Strömungskanäle 7 ein.
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In 2 ist das in 1 gezeigte Filterelement 1 in einen Filterkassettenraum eines Staubsaugers 11 eingesetzt. Der Staubsauger 11 umfasst einen Einlassstutzen 12 an einem Gehäuse, der einen eintretenden Luftstrom mit verschmutzter Luft zu einer Filtervorrichtung in einem Filterraum 13 leitet, insbesondere einem Staubsaugerbeutel. Von dem Filterraum 13 gelangt die gereinigte Luft zu einem Sauggebläse 14, das die Luft ansaugt und durch das Filterelement 1 ausbläst, wie dies schematisch mit den Pfeilen dargestellt ist.
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Das Filterelement 1 ist dabei innerhalb eines im Wesentlichen quaderförmigen Filterkassettenraum angeordnet, der auf der Einströmseite eine durchlässige Wand 15 ausbildet und auf der Ausströmseite einen Deckel 16 aufweist, der geöffnet und geschlossen werden kann, um das Filterelement 1 auszuwechseln. Der Deckel 16 kann ausgeführt sein zum gleichzeitigen Verschließen des Filterraum 13 und des Filterkassettenraums oder aber auch nur ausschließlich zum Verschließen des Filterkassettenraums.
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Das Filterelement 1 ist Wesentlichen formschlüssig innerhalb des Filterkassettenraumes angeordnet, wobei die Dichtung 9 für eine Abdichtung zwischen dem Filtermaterial und der Wand 15 des Filterkassettenraumes sorgt, wie dies schematisch in 3 gezeigt ist. Die raupenförmige Dichtung 9 liegt zwischen den Faltkanten 5 und der Wand 15 des Filterkassettenraumes dichtend an und verhindert somit einen Leckagestrom um das Filterelement 1 herum. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Filtermaterial in einem Gehäuse einer Filterkassette anzuordnen, so dass dieser Bauraum für die wirksame Filterfläche des Filterelementes 1 zur Verfügung steht.
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Um das Filterelement 1 innerhalb des Filterkassettenraumes zu fixieren, kann ein Halteelement vorgesehen sein, das in dem Filterkassettenraum für eine exakte Positionierung sorgt. Ein solches Halteelement kann beispielsweise als Bügel aus Kunststoff oder Metall oder als Band ausgebildet sein, um das Filterelement in Position zu halten. Alternativ oder zusätzlich kann an dem Deckel 16 des Filterkassettenraumes ein Druckelement vorgesehen sein, mittels dem das Filterelement gegen die Wand 15 gedrückt wird, so dass die Dichtung 9 auch dann an der Wand 15 anliegt, wenn das Sauggebläse 14 das Filterelement 1 gegen das Druckelement an dem Deckel 16 drückt.
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Das erfindungsgemäße Filterelement wurde mit einem Staubsauger Siemens Synchron Power 1200 W getestet, wobei die Emission gemäß
EN 60312 gemessen wurde. Bei den Messungen wurde jeweils ein baugleicher Staubsaugerbeutel des Typs G-ALL eingesetzt und unterschiedliche Filterelemente in dem Filterkassettenraum eingesetzt. Die Versuche führten zu folgenden Messergebnissen:
| Beutel | Abluftfilter | SAE-Emission | Emissionsklasse | Filterfläche [cm2] |
| | | abs. [Part.] | rel. [%] | | |
| Typ G-All | original Microfilter | 3.117.445 | 0,35 | D | 74,4 |
| Typ G-All | original HEPA-Filter | 376.461 | 0,04 | B | 761,6 |
| Typ G-All | HEE-Filter | 299.165 | 0,03 | B | 996,0 |
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In der Tabelle bedeuten:
- – rel. [%] ist die % ermittelte Partikelzahl im Vergleich zur eingesaugten Partikelzahl
- – Typ G-All ist der original Staubbeutel von BSH
- – Original Microfilter ist ein gekrempeltes Elektret Microfiltervlies
- – Hepa Filter ist die original Filterkassette mit plissiertem Filtervlies in einem Spritzgussgehäuse
- – HEE Filter (High End Eco Filter) ist ein erfindungsgemäßes Filterelement
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Wie die Tabelle zeigt, besitzt das erfindungsgemäße Filterelement "HEE-Filter" die größte Filterfläche und die geringste emittierte Partikelzahl. Obwohl die aus Kunststoff bestehende Filterkassette mit einem Spritzgussgehäuse weggelassen wurde, konnten die Filterergebnisse durch das erfindungsgemäße Filterelement noch einmal gesteigert werden.
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Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist eine Dichtebene auf, die parallel und beabstandet zu der Ebene der Faltkanten 5 angeordnet ist, wie dies schematisch in den 4A bis 4C gezeigt ist.
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Es ist auch möglich, die Dichtebene nicht parallel zu den Faltkanten 5 anzuordnen, sondern mehrere Dichtebenen rahmenförmig anzuordnen, wie dies in den 5A und 5B gezeigt ist. Die rahmenförmig angeordnete Dichtung 9 steht jeweils an einer Schmalseite des quaderförmigen Filterelementes hervor, so dass eine Abdichtung durch Andrücken der Dichtung 9 auf das Filtermaterial erfolgt, wobei der Druck auf die Dichtung 9 an gegenüberliegenden Seiten des Filterelementes auch aus gegenüberliegenden Richtungen kommt.
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In 6A bis 6C ist eine weitere Dichtungsvariante dargestellt, bei er die Dichtung mit einem ersten Abschnitt über die aus den Faltkanten 5 gebildeten Ebene nach oben hervorsteht, wie dies auch schon in 1 gezeigt ist, und zusätzlich auch an den äußeren Schmalseiten hervorsteht. Dadurch können an der Dichtung 9 zwei Dichtflächen zur Abdichtung genutzt werden, nämlich einmal die Dichtfläche parallel zu den Faltkanten 5 und zum anderen die nach außen an den Schmalflächen hervorstehenden Dichtflächen, die wie bei dem Ausführungsbeispiel der 5A und 5B nach innen gedrückt werden können.
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Unabhängig von der Art der gewählten Dichtungsvariante (4, 5 oder 6) ist die Eigensteifigkeit des Filtermaterials 2 in Andruckrichtung auf die Dichtung 9 größer als die Elastizität der Dichtung 9, so dass bei einer Anlage der Dichtung an einer Andruckfläche die Dichtung 9 komprimiert wird, aber das Filtermaterial 2 seine Form im Wesentlichen behält.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine Dichtung 9 an dem Filtermaterial 2 vorgesehen. Es ist natürlich auch möglich zwei oder mehr Dichtungen 9 an dem Filtermaterial 2 vorzusehen, beispielsweise an gegenüberliegenden Seiten kann jeweils eine rahmenförmig ausgebildete Dichtung 9 angeformt werden.
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Das Filterelement 1 ist quaderförmig ausgebildet, wobei die plissierte Form des Filtermaterials in unterschiedlichen Breiten und Längen hergestellt werden kann. Zudem kann natürlich auch das eingesetzte Filtermaterial modifiziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Filterelement
- 2
- Filtermaterial
- 3
- Lamelle
- 4
- Faltkante
- 5
- Faltkante
- 6
- Strömungskanal
- 7
- Strömungskanal
- 8
- Kunststoffraupe
- 9
- Dichtung
- 10
- Spitze
- 11
- Staubsauger
- 12
- Einlassstutzen
- 13
- Filterraum
- 14
- Sauggebläse
- 15
- Wand
- 16
- Deckel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2281497 [0002]
- EP 1784107 [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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