DE69620151T2

DE69620151T2 - Reinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69620151T2
Application number: DE69620151T
Authority: DE
Inventors: Raimo Sepponen
Original assignee: INCREA HELSINKI Oy
Current assignee: INCREA HELSINKI Oy
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1996-01-15
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2016-01-16
Also published as: WO1996023440A1; FI950388A; FI102509B; EP0805644A1; US5920954A; FI102509B1; EP0805644B1; DE69620151D1; FI950388A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung, wie sie im Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 offenbart ist. Eine solche Vorrichtung kann zum Entfernen von Staub verwendet werden. Eine typische Anwendung dieser Reinigungsvorrichtung ist ein Staubsauger.
Ein Staubsauger wird häufig dazu verwendet, Staub zu entfernen. Die Hauptteile eines Staubsaugers und seine Funktionen sind wie folgt: Ein Luftstrom wird durch den Staubsauger erzeugt, und dieser Luftstrom wird in einen Staubbeutel und ein Saugrohr und auch durch ein Mundstück gesaugt und durch eine Auslassleitung herausgeblasen, die eine oder mehrere Filter für die Abluft aufweisen kann.
Es ist leicht, mit einem Staubsauger Verunreinigungen von relativ großer Größe zu entfernen, aber kleine Staubteilchen haften erstens wegen der statischen Elektrizität an der zu reinigenden Oberfläche und dringen zweitens durch die Filter für die Abluft.
Die Vermeidung dieses Problems ist bereits in einer Patentschrift FR-2 490 110 vorgeschlagen worden, die einen Staubsauger beschreibt, der ein Mundstück mit Mitteln zur Ionisierung umfasst. Die Ionen werden innerhalb des Mundstücks erzeugt, und es wird die Verwendung einer rotierenden Bürste vorgeschlagen, um die Bewegung von Ionen von den Koronastäben zu der zu reinigenden Oberfläche zu verstärken. Die in der FR-2 490 110 vorgeschlagene Lösung ist ziemlich uneffizient, da die Ionisierung innerhalb des Mundstücks erfolgt, und die gesaugte Luft berührt die zu reinigende Oberfläche vor einer wesentlichen Ionisierung. Daher sind spezielle Mittel wie die Rollbürste erforderlich. Dies erhöht die Fertigungskosten für das Mundstück. Trotzdem kommt nur ein kleiner Teil von Ionen mit der zu reinigenden Oberfläche in Berührung.
Die Patentschrift US-4,751,759 beschreibt ein Mundstück, das Ionisierungsmittel enthält. Staubteilchen werden von der Oberfläche entfernt, indem Luft mit einer hohen Geschwindigkeit durch den engen Schlitz geblasen wird. Die entfernten Staubteilchen werden mit einem Luftsaug-Mundstück eingesaugt. Eine flache Bürste dient als Prallfläche, die in hohem Maße ein Einsaugen der Umgebungsluft verhindert. Bei dieser Vorrichtung wird die Luft durch den Einflussbereich der Ionisierungsmittel geblasen. Das Saugen durch das Mundstück dient zum Entfernen der losen Trümmer. Das Blasen von ionisierter Luft findet in der Industrie weitreichende Verwendung, um Staubteilchen von ausgewählten Oberflächen zu entfernen. Diese Technik ist jedoch nicht auf die Reinigung von Wohnumgebungen (z. B. Heim und Büro) anwendbar. Ein geblasener Luftstrom wird leicht kleine Staubteilchen in Umgebungen verteilen. Dies würde für allergische Personen äußerst schädlich sein und würde die Luftqualität vermindern. Daher beruht ein Staubsauger, der zu Hause oder im Büro verwendet wird, auf der Technik, bei welcher der reinigende Luftstrom durch das Mundstück gesaugt wird.
Die Patenschrift US-5,268,009 beschreibt eine Luftreinigungsvorrichtung mit einem elektrostatischen Filter und einer Ionisierungsvorrichtung zur Lieferung negativer Ionen. Es gibt keinerlei Vorschlag, dass die Vorrichtung dazu verwendet werden könnte, die von einer Reinigungsvorrichtung abgegebene Luft zu reinigen. Anders ausgedrückt, bezieht sich diese bekannte Vorrichtung nicht auf die vorteilhafte Kombination von Luftreinigungsvorrichtung und Staubsauger, der eine große Menge Luft mit mikroskopischen Staubteilchen erzeugt.
Mit der erfundenen Vorrichtung können die Schwächen der oben erörterten Technologie des Stands der Technik vermieden werden, und Merkmale der Erfindung sind in Anspruch 1 ausgedrückt. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die Erfindung kann zum Beispiel als Staubsauger verwirklicht werden, der kleine Staubteilchen sorgfältig entfernt und wirkungsvoll verhindert, dass diese aus der Abluft zurück in den Raum entweichen.
Die Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, wobei:
- Fig. 1 das erfundene Mundstück zeigt, wie es als herkömmliches Mundstück verwendet wird,
- Fig. 2 das erfundene Mundstück zeigt, wie es erfindungsgemäß verwendet wird,
- Fig. 3 ein Blockdiagramm des Ionisierungsgenerators in der erfundenen Vorrichtung zeigt,
- Fig. 4 eine Konstruktion der zentralen Einheit eines Staubsaugers zeigt, die mit der erfundenen Vorrichtung verwendet werden kann,
- Fig. 5 eine Darstellung des Luftstromes durch das Luftgebläse, den Staubbeutel und durch die Filter und Ionisierungsmittel zeigt.
Fig. 1 zeigt ein Mundstück (N), z. B. Teil eines Staubsaugers. Mundstücke verschiedener Form und Größe sind herkömmliches Zubehör für einen Staubsauger. Das Saugrohr (T) eines Staubsaugers ist während des Betriebs mit dem Mundstück (N) verbunden, und Luft wird durch das Mundstück gesaugt, um eine Oberfläche (SC) zu reinigen. Gewöhnlich besteht das Saugrohr aus einem biegsamen und einem starren Rohrteil, das ausziehbar konstruiert sein kann. Das Mundstück (N) lenkt den Luftstrom von der Oberfläche (SC). IG ist ein Ionisierungsmittel, das während des Gebrauchs eine hohe Spannung in der Ionisierungselektrode (IP) erzeugt. In Fig. 1 ist eine Situation dargestellt, in der IP nicht verwendet wird. Diese Situation entspricht der Verwendung eines Mundstücks, das bekannter Technologie entspricht. Wenn der Luftstrom unter das Mundstück gelangt, ionisiert er die Oberfläche SC und sich selbst. Dieser Mechanismus ist auf die Unterschiede in den dielektrischen Konstanten bei der Oberfläche und der Luft zurückzuführen. In der Praxis werden Holz, Kunststoff und Stoff negativ aufgeladen, Luft dagegen positiv. Da Staub und Oberfläche (SC) aus verschiedenem Material bestehen oder in unterschiedlichem Ausmaß mit Luft gemischt sind, werden sie mit Ladungen unterschiedlicher Größe aufgeladen, und der Staub wird daher wegen der Wirkung der statischen Elektrizität fest an der Oberfläche (SC) haften. Dies ist in der Praxis nachgewiesen: Es ist äußerst schwierig, mit einem Staubsauger feinen Staub von Oberflächen zu entfernen, es ist ein Wischen mit einem angefeuchteten Tuch oder einem ähnlichen Material erforderlich.
Fig. 2 zeigt die Verwendung eines erfindungsgemäßen Mundstücks. Während des Betriebs werden Ionisierungsmittel (IG) und die von ihnen erzeugte hohe Spannung die Luft mit Elektroden IP ionisieren. Die Ionisierung des Mundstücks erfolgt in dem Luftstrom EAF, was so vorgesehen ist, dass es in einer speziellen Öffnung des Mundstücks geschieht. Durch die Wirkung der Ionisierung werden die auf der Oberfläche (SC) auftretenden Ladungen neutralisiert, und der feine Staub wird leicht mit dem Luftstrom zum Rohr des Staubsaugers befördert. Das Mundstück kann genauso wie bei bekannten Staubsaugern ausgetauscht werden. Es ist angenommen worden, dass die Konstruktion des Mundstücks die praktische Brauchbarkeit der Vorrichtung für verschiedene zu reinigende Stellen verbessern könnte.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm der Ionisierungsmittel: Der Oszillator (OSC) erzeugt einen Wechselstrom, was zusammen mit dem Spannungsvervielfacher (VM) eine Spannung von zahlreichen Kilovolts erzeugt. Diese Spannung wird wiederum durch die Schutzwiderstände (RP) zu den Ionisierungselektroden (IP) geleitet. Widerstände (RP) werden verwendet, um die Sicherheit des Benutzers zu gewährleisten.
Fig. 4 zeigt eine Konstruktion der zentralen Einheit eines Staubsaugers, die mit der erfundenen Vorrichtung verwendet werden kann. Die Einrichtung der Motorpumpe (M) saugt Luft durch das Rohr (T) und den Staubbeutel (DC) und bläst die Luft (AF) durch Ionisierungsmittel (IGO) für die Abluftfilter (OIF) in den Raum. Die zentrale Einheit eines sogenannten Zentralstaubsaugers ist ähnlich, aber IGO und OIF können weggelassen werden, wenn die Abluft nicht sorgfältig gereinigt werden muss.
IGO ist zum Beispiel ein positiv aufladendes Ionisierungsmittel, und der Abluftfilter OIF ist ein Filter, der eine mit negativer Spannung verbundene leitende Oberfläche besitzt. Es ist eine bekannte Tatsache, dass mit negativen Ionen gesättigte Luft gesund ist, daher sollte IGO mit Ionisierungsmitteln ausgestattet sein, welche AF, unmittelbar bevor die Abluft den Staubsauger verlässt, negativ ionisieren. Elektrostatisches Filtern gewährleistet die Reinheit der Abluft. OI ist eine Ionisierungselektrode, die mit den Ionisierungsmitteln IGO verbunden ist. Wenn AF durch OI strömt, wird er mit negativen Ionen ionisiert werden.
Der Luftstrom (AF) bewegt sich durch die verschiedenen Filter und Ionisierungsmittel voran, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Figur stellt auch die Verbindung der Hochspannungsquelle des Ionisators mit verschiedenen Filtern und Ionisierungsmitteln sowie Spannungen, mit denen die Mittel verbunden sind, dar.
OIF kann eine Filtereinheit umfassen, die aus dünner Metallfolie hergestellt ist, welche aus Altmetall erzeugt wird. Als Filtermaterial kann z. B. auch Papier, das Carbonfasern enthält, Kunststoff mit einer leitenden Beschichtung etc. verwendet werden. Der Filter kann eine Kassette sein, die aus einem Rahmen und einem Filterteil besteht. Die Folie in dem Filterteil kann faserig und lose gepackt sein, um den Luftstrom nach Berührung einer großen Fläche ziemlich reibungslos durchtreten zu lassen. Dann ist der Filter leicht und billig herzustellen, und er könnte wegwerfbar gemacht sein. Der Filter könnte auch wiederverwendet werden, da es leicht ist, den anhaftenden Staub zu entfernen.
Das Obige erläutert als typisch für die Erfindung, dass sie die Mittel IG, IP enthält, die angeordnet sind, um die Luft zu ionisieren, bevor sie mit der Oberfläche SC in Berührung kommt und die dann die statische Elektrizitätsladung neutralisiert, die sonst aufgetreten wäre. Die Ionisierung kann entweder positiv oder negativ oder beides sein. Es kann ein gesonderter Weg für die Luft vorgesehen sein, um vor dem Berühren der Oberfläche SC ionisiert zu werden.
Überdies kann die Vorrichtung Mittel IGO umfassen, die zur Reinigung der Abluft bestimmt sind. IGO ionisiert die Abluftfilter OIF auf der den Filteroberflächen gegenüberliegenden Seite.
Des weiteren kann die erfundene Vorrichtung Mittel IGO enthalten, die außerdem die Abluft AF, unmittelbar bevor die Luft die Mittel OIF z. B. in den Raum verlässt, negativ ionisieren.
Darüber hinaus können die Mittel OIF eine Filtereinheit umfassen, die wegwerfbar konzipiert ist. Vorteilhaft ist die Verwendung dünner Metallfolie, die aus Altmetall hergestellt ist, und die Filtereinheit kann wiederverwertet werden.
Oben ist erläutert, wie die Erfindung auf eine Weise verwendet werden kann. Die Erfindung ist nicht auf das obige beschränkt, sondern kann in vielen anderen Verwirklichungen innerhalb der Grenzen der beigefügten Patentansprüche verwertet werden.

Claims

1. Reinigungsvorrichtung mit einem Luftstrom, der von der Vorrichtung zu saugen ist, z. B. Staubsauger, umfassend eine zentrale Einheit mit einem Saugrohr (1), ein Mundstück (N), wobei das Saugrohr (T) mit dem Mundstück (N) während des Betriebs verbunden ist, ein Ionisierungsgerät (IG, IP), um zumindest ein Teil des Luftstroms zum Reinigen zu ionisieren, und eine Lufteinlassöffnung des Mundstücks, um den Luftstrom in das Mundstück einzulassen, wobei der Einlaß-Luftstrom durch die Lufteinlassöffnung durch Saugen durch das Saugrohr (T) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Ionisierungsgerät eine Ionisierungselektrode (IP) hat, die im Verlauf des Einlaß- Luftstroms an solch einer Stelle angeordnet ist, dass der Einlaß-Luftstrom ionisiert ist, bevor er mit einer zu reinigenden Oberfläche in Berührung kommt.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ionisierungsgerät eine Ionisierungselektrode (IP) hat, die in der Lufteinlassöffnung des Mundstücks (N) angeordnet ist.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück von dem Saugrohr (T) trennbar ist.

4. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie weitere Mittel zur Ionisierung (IGO) zwecks Ionisierung von abgesaugter Luft (AF) umfasst.

5. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin Filtermittel (OIF) zur elektrostatischen Filterung von abgesaugter Luft (AF) umfasst.

6. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzliche Mittel zur Ionisierung (IGO, OI) zwecks Ionisierung von abgesaugter Luft mit negativen Ionen umfasst.

7. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel ein auswechselbares Filter-Bauelement (OIF) umfassen.