DE9105213U1 - Staubsauggerät - Google Patents

Description

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER

PATENTANWAELTE UHLANDSTRASSE 14 C ■ D 7000 STUTTGART 1

A 49982 u Anmelderin: Alfred Kärcher GmbH & Co.

d-214 Alfred-Kärcher-Straße 28-40

26. April 1991 7057 Winnenden

BESCHREIBUNG STAUBSAUGGERÄT

Die Erfindung betrifft ein Staubsauggerät, bei dem zum Entfernen des Staubes aus der angesaugten Luft ein Grobfilter, daran sich anschließend ein Venturi-Rohr, in dem Waschflüssigkeit in den Luftstrom eingebracht wird, und Mittel vorgesehen sind, um die den Feinstaub enthaltenden Waschflüssigkeitströpfchen von der Luft abzutrennen.

Staubsauggeräte, bei denen zur Verbesserung der Staubabscheidung die angesaugte Luft mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, sind bekannt.

In dem DE-Patent 294 685 ist ein Staubsaug-Apparat beschrieben, in dem die angesaugte Luft über die Oberfläche eines Wasserbades streicht und auch mit Wasser besprüht wird. Eine sehr intensive Vermischung der Luft mit dem Wasser findet dabei nicht statt. Eine Grobfilterung der Luft, bevor sie mit dem Wasser in Berührung kommt, ist nicht vorgesehen.

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Bei dem in dem US-Patent 2 114 780 beschriebenen Staubsauger streicht bei einer Ausführungsform die angesaugte Luft über die Oberfläche eines Wasserbades, wobei das Wasser unter Nebelbildung aufgewirbelt wird. Auch bei diesem Gerät ist nachteilig, daß ein sehr intensiver Kontakt zwischen der Luft und dem Wasser nicht stattfindet. Die Luft passiert vor dem Kontakt mit dem Wasser kein Filter.

In der EP 0 002 402 ist ein Staubsauger mit Doppelfilterung beschrieben, wobei die angesaugte Luft zunächst eine Sprühvorrichtung durchläuft, dann durch ein Wasserbad und daraufhin durch mit Prallblechen versehene Kanäle geleitet wird und schließlich ein Filter passiert. Die Abscheidung der Waschflüssigkeit aus dem Luftstrom in den mit Prallblechen ausgestatteten Kanälen ist nicht sehr effektiv und braucht relativ viel Energie.

In der Erfindungsbeschreibung zum russischen Urheberschein 566 615 ist ein Staubsauger beschrieben, bei dem die angesaugte Luft zunächst durch ein Grobfilter, anschließend durch ein Venturi-Rohr, in dem Waschflüssigkeit eingesaugt wird, und dann durch ein Wasserbad oder jedenfalls durch einen Raum, in dem sie zusätzlich befeuchtet wird und schließlich durch Kanäle, in denen sie mehrere starke Richtungsänderungen erfährt, ins Freie geleitet wird. Auch bei diesem Gerät sind die Vermischung des Saugluftstromes mit der Waschflüssigkeit sowie deren Abscheidung energieaufwendig und nicht sehr effektiv. Außerdem ist der Staubsauger kompliziert aufgebaut.

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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Staubsauggerät anzugeben, welches relativ einfach aufgebaut ist und mit dem auch feinster Staub effektiv und energiesparend aus der angesaugten Luft entfernt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Staubsauggerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Venturi-Rohr als Venturi-Wäscher ausgebildet ist und die Mittel zur Abtrennung der Waschflüssigkeitströpfchen aus einem Zyklonabscheider bestehen.

Während im Stand der Technik (sowjetischer Urheberschein 566 615) die Befeuchtung der durch ein Venturi-Rohr strömenden Saugluft durch ein fast tangential an der engsten Querschnittsstelle in das Venturi-Rohr einmündendes Leitungsstück erfolgt, ist für einen Venturi-Wäscher charakteristisch, daß Flüssigkeit im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung und unter Druck in das Volumen des Venturi-Rohrs eintritt, das heißt einmal werden die eintretenden Flüssigkeitströpfchen nicht angesaugt, sondern eingespritzt, und zum anderen erfolgt der Eintritt im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung der Saugluft, wodurch eine besonders effektive Verteilung der vernebelten Flüssigkeitströpfchen im gesamten Saugluftstrom erreicht werden kann. Diese sehr wirksame Verteilung der Flüssigkeitströpfchen ermöglicht eine weitgehend vollständige Aufnahme der im Saugluftstrom mitgetragenen Schmutzpartikel in den Tröpfchen und damit eine sehr wirksame Reinigung der Saugluft.

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Das beschriebene Staubsauggerät ist gegenüber dem oben beschriebenen gattungsgemäßen Gerät insbesondere in dem Teil, in dem die Abscheidung stattfindet, einfach aufgebaut und effektiv, das heißt es scheidet den Staub nicht nur sehr sauber ab, sondern ermöglicht auch einen beachtlichen Durchsatz. Erreicht wird dies durch die Kombination aus dem Venturi-Wäscher, in welchem die den Feinstaub enthaltende Luft mit der Waschflüssigkeit sehr intensiv in Kontakt kommt, und dem Zyklonabscheider, welcher vorzüglich dafür geeignet ist, sehr kleine in einem Luftstrom suspendierte Flüssigkeitströpfchen rasch und vollständig abzuscheiden. Das letztere wird insbesondere dann in vorteilhafter Weise erreicht, wenn der Zyklonabscheider ein tangentiales Lufteintrittsrohr hat. In einem solchen Zyklonabscheider kehrt zwar der Luftstrom seine Richtung um, die Richtungsänderung läuft aber sehr weich und energiesparend ab. Ein Zyklonabscheider mit tangentialem Lufteintrittsrohr ermöglicht einen sehr kompakten Aufbau des Staubsauggerätes.

Es ist vorteilhaft, wenn der Venturi-Wäscher aus einem beidseitig offenen zylinderförmigen Rohrstück und einem in dieses koaxial hineinragenden beidseitig geschlossenen Rohr besteht, das in seinem innerhalb des Rohrstückes befindlichen Abschnitt radial verlaufende Bohrungen in der Rohrwandung aufweist und das mit einer Rohrleitung zum Zuführen der Waschflüssigkeit verbunden ist. Wird die Waschflüssigkeit durch die radialen Bohrungen gedrückt, so werden die austretenden Flüssigkeitsstrahlen von dem vorbei-

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strömenden Luftstrom erfaßt und fein zerstäubt. Da die
Zerstäubung erst in einem gewissen Abstand von den Bohrungen einsetzt, ist es günstig, wenn die Flüssigkeit von der Achse des Venturi-Wäschers zur Wand des RohrStücks gesprüht wird, weil dann der Raum, in welchem sich kein
Sprühnebel bildet, kleiner ist, als wenn von der Wand des Rohrstücks in Richtung Achse gesprüht wird.

Da die Zerstäubung am optimalsten ist, wenn der Geschwindigkeitsunterschied zwischen Luftstrom und Waschflüssigkeit in Richtung des Luftstroms besonders groß ist, ist es vorteilhaft, wenn die Bohrungen genau senkrecht zur Achse des Venturi-Wäschers gerichtet sind, weil dann die Geschwindigkeit der aus den Bohrungen austretenden Flüssigkeitsstrahlen in Richtung des Luftstroms gleich null ist.

Es ist raumsparend, wenn das in Strömungsrichtung weisende Ende des Venturi-Wäschers das tangential in den Zyklonabscheider hineinragende Lufteintrittsrohr bildet. Dies ist auch deshalb günstig, weil beide Komponenten eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit erfordern.

Raumsparend und energetisch günstig ist es außerdem, wenn ein mit seinem einen Ende von oben axial in den Zyklonabscheider hineinragendes Tauchrohr mit seinem anderen Ende vor dem Eingang des Sauggebläses sitzt.

Zur Unterstützung einer weichen Richtungsänderung des
Luftstroms im Zyklonabscheider ist es günstig, wenn ein
Rundkegel mit nach oben weisender Spitze am Boden des Zyklonabscheiders koaxial mit dessen Mantel angeordnet ist.

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Günstig ist es, wenn an der Unterseite des Zyklonabscheiders und von diesem aus zugänglich ein Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit vorgesehen ist, welcher über eine Rohrleitung mit dem Venturi-Wäscher verbunden ist. In diesem Vorratsbehälter kann die im Zyklonabscheider abgeschiedene Flüssigkeit sich sammeln und dann zur Wiederverwendung in den Venturi-Wäscher zurücktransportiert werden.

Um eine Akkumulierung des Feinstaubs in der Waschflüssigkeit zu verhindern, ist es günstig, wenn in die zum Venturi-Wäscher führende Rohrleitung ein Filter eingebaut ist.

Um die Handhabung des Staubsauggerätes möglichst einfach zu machen, ist es vorteilhaft, wenn der Vorratsbehälter lösbar am Zyklonabscheider befestigt ist.

Die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Staubsauggerätes dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1: eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Staubsauggerätes und

Figur 2: in perspektivischer Darstellung das in Figur 1 mit dem Kreis A eingerahmte Detail.

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In einem in der Figur 1 gezeigten Staubsauggerät 1 ist eine Kammer 2 vorhanden, welche in ihrer Seitenwand einen Ansaugstutzen 3 aufweist. Der Ansaugstutzen 3 mündet in ein in der Kammer 2 entlang der Seitenwand angeordnetes Grobfilter 4. An der Decke der Kammer 2 ist mittels einer Halterung 10 ein zylindrischer Zyklonabscheider 9 befestigt. In den Zyklonabscheider 9 mündet an seinem oberen Ende ein tangential hineingeführtes Lufteintrittsrohr Gleichfalls am oberen Ende ragt von oben koaxial ein Tauchrohr 13 mit seinem unteren Ende, in den Zyklonabscheider 9 hinein. Mit seinem oberen Ende durchstößt das Tauchrohr 13 die Decke der Kammer 2 in ein Gehäuse 14 hinein, das in der Figur 1 nur von außen gezeigt ist und welches ein - nicht gezeigtes - Sauggebläse enthält, in dessen Eingang das Tauchrohr 13 direkt endet.

Im unteren Teil des Zyklonabscheiders 9 ist axial ein Rundkegel 15 mit nach oben weisender Spitze angeordnet. Der Rundkegel 15 ruht auf einem kleinen Sockel 16, der seinerseits auf dem zur Mitte hin abfallenden Boden 17 des Zyklonabscheiders 9 steht. In der Mitte des Bodens 17 befindet sich eine Öffnung 18. Der Sockel 16 steht zwar über der Öffnung 18, deckt sie aber nicht vollständig ab, so daß Flüssigkeit, die sich im Zyklonabscheider 9 abscheidet, zu der Öffnung 18 fließen kann. Unter der Öffnung befindet sich ein mit dem Zyklonabscheider 9 lösbar verbundener Vorratsbehälter 19. In der Seitenwand des Vorratsbehälters 19 beginnt eine Rohrleitung 21, welche nach oben geführt ist und in welche ein Filter 22 und eine Pumpe 23 eingebaut sind. Die Rohrleitung 21 endet in einem Rohr 7, welches zu einem Venturi-Wäscher 5 gehört.

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Der Venturi-Wäscher 5 (siehe Figur 2) besteht aus einem zylindrischen Rohrstück 6 und dem in dieses koaxial hineinragenden Rohr 7. Das Rohr 7 ist beidseitig geschlossen und weist in seinem Rohrmantel, benachbart seinem innerhalb des Rohrstücks 6 befindlichen Ende, ringsum und in geringem Abstand voneinander radial verlaufende Bohrungen 8 auf, welche senkrecht zur Achse des Venturi-Wäschers 5 gerichtet sind. In dem Rohr 7 endet außerhalb des Rohrstücks 6 die Rohrleitung 18. Das stromabwärts angeordnete Ende des Rohrstücks 6 bildet das tangential in den Zyklonabscheider hineingeführte Lufteintrittsrohr 11.

Das erfindungsgemäße Staubsauggerät 1 arbeitet in der folgenden Weise:

Mittels des Sauggebläses im Gehäuse 14 wird Luft durch den Ansaugstutzen 3 in die Kammer 2 gesaugt und passiert zunächst das Grobfilter 4, in dem die groben Staubpartikel herausgefiltert werden. Die aus dem Grobfilter 4 austretende Luft wird durch das Rohrstück 6 des Venturi-Wäschers 5 in den Zyklonabscheider 9 gesaugt. Der axial das Rohrstück 6 durchströmende Luftstrom trifft auf die aus den Bohrungen 8 senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft austretenden Waschflüssigkeitsstrahlen, welche von dem Luftstrom in die Strömungsrichtung gebogen und fein in ihm zerstäubt werden. Die Flüssigkeitströpfchen hüllen die in der Luft noch verbliebenen feinen Staubpartikel sofort ein.

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Der Luftstrom tritt dann tangential in den Zyklonabscheider 9 ein und strömt helixartig an der Zylinderwand 12 nach unten, wobei infolge der Zentrifugalkraft die Flüssigkeitströpfchen an die Zylinderwand 12 geschleudert werden und nach unten abfließen. Der Luftstrom trifft unten in dem Zyklonabscheider 9 auf den Kegel 15, kehrt dort seine Richtung um und strömt wiederum helixartig aber mehr zur Achse hin nach oben in das Tauchrohr 13 hinein und von dort durch das Sauggebläse hindurch wieder ins Freie. Die austretende Luft ist frei von groben und feinen Staubpartikel, insbesondere auch von solchen, die Allergien erzeugen können.

Die von der Zylinderwand abfließende Waschflüssigkeit gelangt über den zur Mitte hin geneigten Boden 17 des Zyklonabscheiders 9 zur Öffnung 18 und in den Vorratsbehälter 19. Die sich dort ansammelnde Waschflüssigkeit 20 wird von der Pumpe 23 durch das Filter 22 hindurch zurück in das Rohr 7 des Venturi-Wäschers 5 gepumpt. Der mit dem Zyklonabscheider 9 lösbar verbundene Vorratsbehälter 19 läßt sich leicht reinigen und mit frischer Waschflüssigkeit füllen.

Claims (10)

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE UHLANDSTRASSE 14 c D 7000 STUTTGART 1 A 49982 u Anmelderin: Alfred Kärcher GmbH & Co. d-214 Alfred-Kärcher-Straße 28-40 26. April 1991 7057 Winnenden SCHUTZANSPRÜCHE

1. Staubsauggerät, bei dem zum Entfernen des Staubs aus der angesaugten Luft ein Grobfilter, daran sich anschließend ein Venturi-Rohr, in dem Waschflüssigkeit in den Luftstrom eingebracht wird, und Mittel vorgesehen sind, um die den Feinstaub enthaltenden Waschflüssigkeitströpfchen von der Luft abzutrennen, dadurch gekennzeichnet, daß das Venturi-Rohr als Venturi-Wäscher (5) ausgebildet ist und daß die Mittel zum Abtrennen der Waschflüssigkeitströpfchen aus einem Zyklonabscheider (9) bestehen.

2. Staubsauggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklonabscheider (9) ein tangentiales Lufteintrittsrohr (11) aufweist.

3. Staubsauggerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Venturiwäscher (5) aus einem beidseitig offenen zylindrischen Rohrstück (6) und einem in dieses koaxial hineinragenden beidseitig geschlossenen Rohr (7) besteht, das in seinem innerhalb des Rohrstücks (6) befindlichen Abschnitt radial verlaufende Bohrungen (8) in der Rohrwandung aufweist und das mit einer Rohrleitung (21) zum Zuführen der Waschflüssigkeit verbunden ist.

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4. Staubsauggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (8) senkrecht zur Achse des Venturi-Wäschers (5) gerichtet sind.

5. Staubsauggerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das stromabwärts des Venturi-Wäschers (5) gelegene Ende des Rohrstücks (6) das tangential in den Zyklonabscheider (9) hineingeführte Lufteintrittsrohr (11) bildet.

6. Staubsauggerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tauchrohr (13) mit seinem einen Ende von oben axial in den Zyklonabscheider hineinragt und daß das Tauchrohr (13) mit seinem anderen Ende in den Eingang eines Sauggebläses mündet.

7. Staubsauggerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Zyklonabscheiders (9) koaxial mit dessen Mantel ein Rundkegel (15) mit nach oben weisender Spitze angeordnet ist.

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8. Staubsauggerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Zyklonabscheiders (9) und von diesem aus zugänglich ein Vorratsbehälter (19) für die Waschflüssigkeit vorgesehen ist, welcher über die Rohrleitung (21), in welche eine Pumpe (23) eingebaut ist, mit dem Venturi-Wäscher (5) verbunden ist.

9. Staubsauggerät nach Anspruch 8., dadurch gekennzeichnet, daß in die Rohrleitung (21) ein Filter (22) eingebaut ist.

10. Staubsauggerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (19) lösbar am Zyklonabscheider (9) befestigt ist.