EP1921968A2 - Verfahren zur behandlung von staub und vorrichtungen zur durchführung eines solchen verfahrens - Google Patents

Verfahren zur behandlung von staub und vorrichtungen zur durchführung eines solchen verfahrens

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EP1921968A2
EP1921968A2 EP06777015A EP06777015A EP1921968A2 EP 1921968 A2 EP1921968 A2 EP 1921968A2 EP 06777015 A EP06777015 A EP 06777015A EP 06777015 A EP06777015 A EP 06777015A EP 1921968 A2 EP1921968 A2 EP 1921968A2
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EP
European Patent Office
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dust
binder
filter
container
vacuum cleaner
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EP06777015A
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Andre Bertram
Günther ENNEN
Jörg KINNIUS
Stefan Tiekötter
Dirk Wegener
Cornelius Wolf
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Miele und Cie KG
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Miele und Cie KG
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    • A47L9/18—Liquid filters
    • A47L9/183—Spray cleaning

Definitions

  • the present invention relates to a method of treating dust in a vacuum cleaner. Moreover, the invention relates to various devices for carrying out such a method.
  • dust control systems are used, which are usually arranged between the air inlet of a dust collection chamber and the suction side of a fan and retain the collected dust before entering the fan.
  • the best known variant is a bag shaped filter which is internally pressurized, d. h., the dust settles inside the bag.
  • the bag is usually still downstream of a fine dust filter, which receives dust particles in the order of less than 2 microns, which pass through the bag. The removal of this dust content from the room air wins with the increasing number of people with allergies in importance, as these particles are respirable because of their small size and therefore lead to a health burden.
  • the bag When reaching the maximum capacity, which is about 400 grams, the bag must be replaced, this can be hygienic especially with closable bags, as the dust remains in the bag and is disposed of with this. Such replacement is required several times a year, depending on usage, and incurs costs. Also, the fine dust filter must be replaced after a certain period of use, but here are the intervals because of the small amount of fine dust larger, from the manufacturers, a replacement after about a year is recommended. Because of the small particle sizes, a small proportion by mass of fine dust is produced, which is why commercially available fine dust filters have a capacity of about 10 grams.
  • washable and reusable textile filter bag (DE 199 11 331 C1); Here are primarily concerns about hygiene, since the heavily contaminated
  • Centrifugal separator so-called cyclones (EP 0 647 114 B1);
  • the latter two systems offer the possibility to easily remove the dust collector, empty and clean when dirty.
  • attempts have been made to emulate the dust separation known from the anthers.
  • the separation limit of the separator is very small, because of the fuzzy separation are therefore large amounts of respirable particulate matter in the dust collection containers.
  • the emptying of these containers then causes the lighter components of the dumped dust to fly up and spread in the air. As a result, in particular allergy sufferers are charged.
  • the dust is separated into at least two fractions, which differ by the size or mass of the dust particles, and a fraction becomes
  • the fraction whose dust particles are for the most part smaller than the fraction to which a dust binder is added can then advantageously be obtained from a fine dust filter be recorded. This avoids that particles of this fraction are returned to the room air and swirled there.
  • the dust is separated into three fractions, which differ by the size and / or mass of the dust particles, and a dust binder is added to the fraction with dust particles, which have a majority of medium size or mass.
  • the first fraction containing only coarse particles, can be emptied without any dusting even without binder. Therefore, a dust binder is needed only for the middle fraction. The amount required for binding can be significantly reduced compared to methods that collect the first two fractions in a container.
  • the facilities with which the dust is separated should be dimensioned so that the first fraction contains a majority of dust particles with a size of more than 200 microns, that the second fraction contains a majority of dust particles with a size between 200 microns and 30 microns and that a third fraction contains a majority of dust particles with a size of less than 30 microns.
  • Particles of the third fraction are still very large at 30 ⁇ m, which in turn causes a particulate matter filter with a very large absorption capacity. In this way, however, it is achieved that in the second fraction, even with a blurred separation, only very few respirable particulate matter particles are present. This ensures that users are not or only slightly at risk when emptying the container for the second fraction, even if they have decided against the use of a dust binder or forgot its addition.
  • a suitable device for separating the dust operates on the mass inertia principle. It is used in a vacuum cleaner, which includes an air inlet, an air outlet and a solid container.
  • the air inlet and the air outlet are separated from the sump by a partition having an opening, and the arrangement of the air inlet, the air outlet and the partition with its opening cause a sudden deflection of the air flow in the manner that dust particles of a predetermined minimum size from the air flow are deposited and remain in the sump below the partition.
  • a partition having an opening
  • Such a device can be used advantageously with a dust binder, but can also be used in vacuum cleaners in which the sump is emptied in a conventional manner without the addition of dust binder.
  • the air inlet is designed as an opening in a cover surface of the container and the dividing wall is arranged approximately parallel to the cover surface at least in the region of its opening (claim 22).
  • the opening in the partition wall from one to
  • Air inlet facing collar surrounded (claim 23).
  • the space between the upper deck surface and the partition wall is increased and has a sufficient receiving volume for the fine dust.
  • the volume flow through the annular gap is evened out even if the air inlet opening is arranged asymmetrically within the fine dust filter.
  • both openings are circular and form a cylindrical or frusto-conical gap (claim 24).
  • the width of the gap should be dimensioned such that the cylindrical or frustoconical lateral surface formed by the gap is approximately the cross-sectional area the air inlet opening corresponds (claim 25).
  • the partition is provided with a bypass opening (claim 26). This avoids whirling up of the coarse dust within the collecting container, since the excess pressure resulting from air turbulence is removed from the collecting container.
  • the collecting container is detachably formed from the rest of the container (claim 27).
  • An advantageous construction of the Staubabscheide- container results from the fact that it comprises a lid and the partition next to the collecting container, wherein the lid includes the air inlet, openings for the air outlet and a fine dust filter (claim 28).
  • partition and lid can be formed separately, which on the one hand facilitates the production and on the other hand allows easy removal of the fine dust filter for cleaning.
  • a particularly advantageous Staubabscheide container has at least two collecting containers for receiving dust fractions with different particle size or mass, which are arranged in flow one behind the other in series.
  • the containers should be designed such that the separation limit of the first container is about 200 microns and the separation limit of the second container is about 30 microns.
  • the first fraction containing only coarse particles, can be emptied without any dusting even without binder. Therefore, a dust binder is needed only for the middle fraction. The amount required for binding can be significantly reduced compared to methods that collect the first two fractions in a container.
  • Containers for the second fraction are not or only slightly endangered, even if they have decided against the use of a dust binder or forget about its addition.
  • a device according to the invention for adding a dust binder into the dust collecting container can be arranged as external, separate from the vacuum cleaner, internal to the vacuum cleaner or in a suction attachment of the vacuum cleaner.
  • Advantageous or even advantageous embodiments of such a device are disclosed in the dependent claims 37 to 54.
  • a suitable fine dust filter should have at least a storage capacity of 200 grams. Because of the separation limit of 30 microns relatively large and massive particles in get the fine dust filter, a commercial filter with a capacity of 10 grams would quickly exhausted. This would contradict the idea of a vacuum cleaner, which should require little or no consumables. For this reason, a filter capacity is selected which guarantees a service life of more than one year under normal usage conditions. In addition to the increased service life, the advantage of a low flow loss of only about 20% (at the end of the service life, based on the initial state) is achieved.
  • the use of such a filter is preferably carried out in a vacuum cleaner in which a dust binder for the next larger fraction is used. However, a use of such a filter is also possible without a dust binder, in particular when the separation limits of the dust-collecting container are so sharp that the next largest fraction does not contain respirable particles.
  • Figure 1 is a schematic view of an embodiment of a vacuum cleaner according to the invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the dust collection chamber of the vacuum cleaner of Figure 1 in an exploded view;
  • FIG. 3 shows a plan view of the vacuum cleaner of FIG. 1;
  • Figure 4 is a sectional side view of a dust collecting space with metering device
  • FIG. 5 is a partially sectioned view of another embodiment of a dust collecting space with metering device
  • FIG. 6 shows a partially sectioned view of a further embodiment of a dust collection chamber with heating device
  • FIGS. 7a, b show two views of a dust collection chamber according to an alternative embodiment
  • Figure 8 is a schematic view of a separate device for binding the 0 dust
  • Figure 9 is a sectional detail view of the device of Figure 8 with a cassette
  • FIG. 10 shows a dust collecting container with pressing device
  • FIG 11 shows a dust collector with agitator
  • FIGS. 12a, b show a further alternative of dust binding
  • Figures 13 to 15 a vacuum cleaner or dust collector with dust binding by an electromagnetic field
  • Figure 16 is a schematic of a three-fraction dust collector
  • FIG. 17 shows a dust collecting container with water supply
  • FIG. 18 shows the dust collecting container according to FIG. 17 during the emptying process
  • Dust separator container 1
  • Figure 20 shows the Staubabscheide container 1 of Figure 1 in the top view
  • FIGS. 23, 24 show a particularly advantageous embodiment of an inventive dust collecting container with a dust separation in three
  • Figures 25, 26 the basic structure of a fine dust filter according to the invention.
  • Figures 27, 28 in detail a first embodiment of the particulate filter in plan view
  • Figure 29 shows a second embodiment of the particulate filter in plan view.
  • FIG. 1 shows, purely schematically, a vacuum cleaner 1 in longitudinal section.
  • the vacuum cleaner 1 has in a known manner a housing 2, which is divided into a fan chamber 3 and a dust collecting space 4.
  • the dust collecting space 4 is closed by a pivotable cover 5 and has a first opening 6 into which the coupling 7 of a suction hose 8 opens.
  • a suction tube (not shown) to the suction hose 8 different Saugvor instruments (also not shown) can be connected.
  • a second opening 9 is arranged in the dividing wall 10 between the dust collecting space 4 and the blowing chamber 3. Behind this opening 9 is a fine dust filter 11.
  • a fan motor 12 is arranged in the fan chamber 3, which is directed with its suction side to the fine dust filter 11 and the opening 9 and with its outlet side via further openings 18 - possibly with upstream filter (not shown) - connected to the ambient air 13.
  • a receiving space 14 for a device control and operating and display elements is arranged above the fan room.
  • this is a centrifugal separator 20, the aforementioned variants Massenträgheitsabscheider or dust cassette are also conceivable.
  • the separator used is dimensioned such that a fraction is collected within the dust collection container, the majority of which are greater than 30 microns.
  • Figure 2 shows the centrifugal separator 20 as a detail. It comprises a cyclone cone 21, which is provided with an air feed 22 and an air discharge 23.
  • the air supply 22 is in fluid communication with the opening 6, the air discharge 23 via the line 15 with the opening 9 (see Figure 1).
  • the cyclone cone 21 is inserted into a cylindrical container 24, which, as shown in the figure, can be divided into a tubular holder 25 and a dust collecting container 26 arranged underneath.
  • the sucked dust-laden air is set in the cyclone cone 21 in a rotational movement, so that according to the principle of centrifugal force of the coarse dust 17 is pressed against the outer wall and falls down into the dust collector 26. In the further airway then the fine dust is separated by the fine dust filter 11. If the container 26 is filled, which can be determined via fill level, pressure or dust quantity sensors or simply by measuring the switch-on times of the blower (not shown), this is communicated to the user via a display device 35 (see FIG.
  • FIG. 3 shows the top view of an inventively designed vacuum cleaner 1.
  • a control panel 30 in addition to the known control and display elements such as
  • a power switch 31, change indicator 32 for the fine dust filter 11, cable rewind button 33 and power divider 34 further elements provided, whose function is explained later. Among other things, this may be the above-described display 35 for emptying the dust collector 26.
  • a piezoelectric sensor known from EP 0 759 157 B1 is used to activate the change display, which signal to the device control - symbolically indicated in the figure by the dashed box 36 - is transmitted to the device absorbed amount of dust correlates. The user may then separate the dust collector 26 from the remainder of the centrifugal separator 20 and empty the coarse dust 17. This is where the invention begins:
  • a dust binder is added to this.
  • a dust-binding agent in the context of the invention is a one- or multi-component additive which is present in solid and / or liquid and / or gaseous phase, the phase being possibly variable in order to penetrate the sucked-up dust present in loose, unbound form mix and at least partially make a binding of the dust.
  • the dust binder should also bind the particulate matter, germs, bacteria, pollen and other pollutants present in the dust collection container in order to avoid turbulence and the resulting burden on the user when disposed of.
  • the filled dust collection chamber can be emptied in a hygienic manner, without resulting in dusting.
  • Suitable dust-dispersing agents which can be used are suitably dispersible liquids, powders, foams, granules or solid, in particular tablet-shaped, pressed substances.
  • the dust binder fragrances, cleansing or germ inhibiting substances may be added.
  • the addition of the dust binder in the dust collection container by means of a suitable device which is integrated either within the vacuum cleaner or in a suction attachment or is designed as an external apparatus with a receptacle for the dust collector.
  • a dust binder is added and mixed with the dust.
  • a dust binder a liquid, powder, foam or granules can be used, mixed forms are conceivable. In particular, when using granules should this be added to a substance which improves the adhesion of the dust.
  • the dust-binding agent may be enriched with agents which have a cleaning action, for example by adding surfactants or similar cleaning-promoting substances. Bactericidal, bacteriostatic, and / or fungicidal agents may also be added to prevent microbial contamination within the dust collector. These properties are achieved, for example, by doping the material with silver ions.
  • fragrances can be used to make the handling of the dust collection room more pleasant.
  • the dust-binding agent must come into contact with the dust in order to fulfill its function within the meaning of the invention, the following possible variants for metering consisting:
  • the dust binder is metered by the user directly into the dust collector. This option is extremely cost-effective to implement, since no additional active active elements must be installed in the vacuum cleaner, which is disadvantageous that the consumer can come into contact with the sucked dust before it is bound. To eliminate this disadvantage, the dust binder can be sucked by switching on the blower in the dust collector. • The dust binder is added to the dust collector via a dosing device, whereby the activation takes place via an actuating device arranged on the vacuum cleaner, on the suction attachment or on the external apparatus.
  • the dust binder is automatically dosed by the vacuum cleaner or the suction attachment. This can be done with the fan on by appropriate metering in the air supply, or directly into the dust collector.
  • the dust binder is dosed at the beginning of a suction process, whereby either the amount required for the dust collecting container is added once after emptying or dosing takes place over several partial cuts. Furthermore, the addition of the dust binder can also take place after the suction process.
  • the activation of the dosing device required for this purpose with respect to the amount, the time of addition and / or the addition frequency can be controlled in terms of time, level or amount of dust. For this purpose, the same devices can be used as for the change indicator described above.
  • the dust binder is added automatically when the dust collector is inserted.
  • agents for mixing dust and dust binder in particular when adding the agent at the beginning or at the end of the suction process or when added in an external apparatus.
  • mechanical or motor means can be used, which set the container in motion, rotation or vibration.
  • a dust quantity sensor 41 which detects the quantity of dust flowing through, is arranged in the air feed 22. Further, in the air supply 22, a metering device 42 for powder and / or granules as dust binder 43 is provided. The quantity detected by the dust quantity sensor 41 is passed on to the device control 36, and this causes, in the presence of a quantity which requires a drainage of the collecting container 26, that the dust binder is discharged via a metering flap 44 into the air supply 22 and swirled there with the still dust-laden air becomes. Due to the subsequent cyclone-like turbulence of the air with the dust 17 and the dust binder 43 optimal mixing is achieved.
  • the dust binder 43 is collected together with the dust 17 in the container 26 and can then be disposed of at regular intervals.
  • the metering of the dust binder 43 can take place via flaps, pistons, screws and / or nozzles.
  • the addition of the dust binder can be done either directly in the dust collection chamber 26 or in the region of the air supply 22, e.g. the addition can already take place on the suction attachment of the vacuum cleaner 1 (not shown).
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a dust collecting container 26, in which the coarse dust 17 is bound.
  • at least one spraying device 50 is provided on the container 26, by means of which a fluid 52 can be discharged into the dust collecting chamber 26.
  • the spray device 50 comprises a reservoir 53, in which the fluid 52 is arranged as a dust binder.
  • 36 activatable dosing pumps 54 are provided by the device control to promote by means of hoses 55, the liquid dust binder 52 in the dust collector 26.
  • one or more nozzles 51 are provided, from which the discharged from the hoses 55 fluid 52 is discharged into the dust collecting space 26 and atomized.
  • the dispersed, dust-binding fluid 52 is shown schematically by the spray 56.
  • the dust-binding agent 52 may be a glycol-containing or glycerin-containing liquid which reduces the surface tension to values of less than 40 mN / m and, if appropriate, is supplemented with fungicidal, bacteriostatic and / or bactericidal ingredients. Also conceivable is the use of a highly diluted adhesive, such as wallpaper paste.
  • the liquid dust binder 52 should preferably be dispersible. Instead of a fluid can with appropriate training of metering pumps and Nozzles are also sprayed powdered, foam or granular media. For metering, other pressure-generating elements may be used instead of the pumps 54.
  • the dust binder 52 can also be supplied via controllable valves and dispersed with ultrasound.
  • the control of the supply of the liquid s dust binder 52 can also be done here depending on the data of a dust quantity sensor 41, but alternatively also according to one of the other previously enumerated variants.
  • the walls of the dust collection chamber 26 may be made of plastic for cost-effective production. It is of course also possible to provide an anti-stick coating to facilitate cleaning.
  • FIG. 6 an embodiment of a dust collection chamber 26 is shown, in which the dust 17 is bound by a substance which is first melted and then cooled after receiving the dust 17 and then removed from the dust collection chamber 26.
  • Paraffin 60 for example, is used for this purpose, which is added to the container as tablet 61 or granules 84 (see FIG.
  • a heat source 62 i 5 is provided, which is supplied via a power supply 63 with electrical energy.
  • a receptacle 64 for the paraffin tablet 61 is located at the bottom of the container 26. Furthermore, the dust 17 which lies on the paraffin tablet 61 is shown schematically. At regular intervals, the container 26 can be removed from the vacuum cleaner 1 and cleaned.
  • the centrifugal separator 20 When sucking the house dust is first fractionated using the centrifugal separator 20, wherein particles with a diameter ⁇ 30 microns pass through the centrifugal separator 20 and are bound in the fine dust filter 11. All other dust components 17 fall due to gravity on the paraffin 60.
  • the heat source is supplied in the form of a heating plate 62 via the power supply 63 with electrical energy, 5 whereby the paraffin 60 is transferred from the solid to the liquid phase. It can also be the waste heat of the fan 12 are used.
  • the density of the paraffin 60 is on the order of ⁇ 1 g / cm 3 , for example in the range between 0.5 and 0.7 cm 3 .
  • all bodies will sink into the paraffin 60, which has a density> about 0.8 g / cm 3 .
  • These conditions meet 0 house dust particles 17 whose density is in the range> 1 g / cm 3 . Due to the size ratios of the density of the individual substances and the relatively easy-to-reach phase change of the paraffin tablet 61, it is possible to easily bind the dust 17 in the container 26 and sink it into the paraffin 60.
  • the container 26 is sufficiently filled, the cooled lump of paraffin 60 and bound dust 17 can be disposed of without dusting 5.
  • the non-polar, molecular structure of the paraffin 60 and its low surface tension ensure that, in contrast to water, particles are basically can easily sink in the liquid phase of the paraffin 60.
  • the melting point of the paraffin 60 can be set in a wide range.
  • the paraffin tablet 61 is in the region of the receptacle 64 which is made of a repulsive (anti-sticking) material or material having a repulsive surface, preferably silicone. Due to the better thermal conductivity, the receptacle can also consist of Teflon-coated aluminum.
  • the receptacle 64 may be detachably received in the container 26 to be taken out and replaced by a new paraffin tablet 61 possibly with a new receptacle 64.
  • substances whose phase is variable by supplying heat energy substances whose viscosity can be changed by kinetic energy - so-called tixotropic substances - can be used as a dust binder.
  • tixotropic substances substances whose viscosity can be changed by kinetic energy - so-called tixotropic substances - can be used as a dust binder.
  • cellulose suspensions may be mentioned here
  • a removable cassette 70 is shown as a dust collecting container, which forms part of the dust collecting space 4 in a vacuum cleaner 1, as shown for example in Figure 1.
  • the cassette 70 is formed by a cup-shaped container 75 which is closed by a lid 71.
  • a paraffin tablet 61 is again provided as a dust-binding agent.
  • the bottom of the cup-shaped container 75 may in turn consist of a repulsive (non-stick) layer, for example Teflon or coated aluminum.
  • the bottom may be made of metal, e.g. Made of aluminum.
  • the container 75 may be made in the region of the side wall of a flexible material, preferably silicone, to allow a good dissolution of the paraffin tablet 61. Furthermore, the container 75 can be easily cleaned and used several times. At the bottom of the container 75, a receptacle 74 is further provided, into which a drive shaft can engage.
  • FIGS. 8 and 9 a separate attachment 80 is shown to bind the dust 17 contained in the cassette 70.
  • the attachment 80 consists essentially of an upper part 81 and a lower part 82 which are releasably and / or movably connected to each other. As a result, the cassette 70 can be inserted into the attachment 80 after removal of the top 81.
  • the upper part 81 contains, in addition to a hopper 83 for a dust binder such as paraffin 84 or paraffin powder an operating and display unit 85 with a controller 86.
  • the controller 86 such as a microcontroller, contains a specially designed for dust retention program with defined steps and parameters . which can be operated via the control and display unit 85. Furthermore, the operating and display unit 85 documents the current status of the dust binding.
  • the dust-binding agent 84 can be added automatically or manually via a lock 91.
  • the paraffin granules 84 thus serve to seal the mixture of paraffin 60 and dust 17 present in the container 75.
  • the lower part 82 serves to receive the cassette 70, which is arranged on a shaft 87 of a drive 88.
  • the drive 88 moves the cassette 70 in motion, preferably in a rotary motion in continuous and / or pulsed operation.
  • the rotation causes a better mixing of the paraffin 60 with dust 17 in the liquid phase by the action of centrifugal force.
  • the cassette 70 is located with its bottom on a heat source 89 for melting a paraffin tablet 61.
  • the heat source 89 is also movably arranged and can be moved via drives 90 in the vertical direction. Whenever the dust container 75 rotates, the heat source 89 is lowered. All drives 88 and 90 and the heat source 89 are switched on and off by the control unit 86 depending on the program.
  • cooling units (not shown), for example blowers or Peltier elements, can be arranged in the upper part 81 or lower part 82 in order to accelerate the solidification of the paraffin 60.
  • the filled dust cassette 70 is first inserted into the accessory 80. Then, the heat source 89 is turned on until the paraffin tablet 61 is melted. Thereafter, the heat source 89 is turned off and the cassette 70 placed on the shaft 87 of the drive 88. The cassette 70 is then rotated, with dust 17 and molten paraffin mixing. Furthermore, paraffin granules 84 may be added via the lock 86. Subsequently, the dust cassette 10 is stopped and the liquid paraffin 60 is cooled. Thereafter, the dust cassette 70 may be removed and the mixture contained in the cassette 70 disposed of.
  • FIG. 10 shows a dust collecting container 26 equipped with such a pressing device 100.
  • a compression ram 101 is arranged in the removable dust collecting container 26, which is manually or automatically, ie electromotively or aerodynamically driven, and thereby pressed onto the coarse dust 17 and the binder.
  • the dust is pressed into the liquid binder - preferably paraffin 60 - and thus a "dust-binder press cake" is produced by compacting every time the vacuum cleaner is switched off or when the collecting container is completely filled.
  • an agitator 110 is arranged in the dust collection container 26 shown in Figure 11, which is manually but also automatically driven by a rotatable shaft 11 1.
  • the coarse dust 17 partially or completely covers the blades 112 of the agitator 110.
  • a metering device 113 within or above the dust collection container is a metering device 113 with the dust binder 14.
  • the binder 14 is continuously (eg during operation) or discontinuously (eg B. after each turn on or completely filled dust collector) dosed on the coarse dust 17.
  • the binder 114 is homogeneously mixed with the dust 17, whereby the binder use can be minimized.
  • FIGs 12a and 12b show the basic schematic structure of another way of dust binding.
  • pads 120 are placed in the dust collection container, which completely cover the floor.
  • the pads 120 consist of at least two
  • the pads 120 are designed as consumables.
  • the material of the first storage medium is porous to coarse-pored, sponge-like and liquid-storing, preferably foam is used. It is impregnated with a liquid dust binder 121.
  • the dust binder 121 is ideally as a liquid with low vapor pressure - such. B. Glycehn or glycol - before.
  • the second storage medium 123 for the dust must be fluid conducting and storing, coarsely porous, fibrous.
  • Cellulose fibers are preferably used at this point, the fibers being injected into the foam to ensure good contact with the dust binder 121. Cellulose fibers are characterized by a high
  • the pedestal 120 is preferably formed by the
  • FIGS. 13 to 15 schematically show another bagless vacuum cleaner 1 or its dust collecting container.
  • the main idea of this embodiment includes an apparatus for generating an electromagnetic field, by means of which the "agglomeration tendency" of the coarse dust 17 in the dust collecting container 26 is increased
  • Real house dust tends to form agglomerates because of its composition - essentially it contains organic components. Allergens - such as pollen and mite faeces - prefer to combine with larger particles in house dust. responsible for this are electrostatic forces due to polarization as well
  • Adhesive forces due to a sticky particle surface are increased and dusting in particular of the fine dust content and the allergens is avoided.
  • FIG. 13 shows the basic design of the targeted device in the bagless vacuum cleaner 1.
  • the essential components of the device are the two opposing plate-shaped electrodes 131 and 132 and the high voltage generator 133.
  • the high voltage generator 133 may be aerodynamically powered by the suction flow of the vacuum cleaner driven band generator or an electronic voltage multiplier circuit, which derives the high voltage from the mains voltage.
  • Both devices - high voltage generator 133 and electrodes 131 and 132 are used to generate a preferably electric field, symbolized by the dashed arrow 134.
  • the electrodes 131 and 132 represent an active capacitor-shaped system or structure.
  • FIG. 14 the dust-collecting system of the bagless vacuum cleaner essentially consists of the cylindrical dust-collecting container 26 and the air supply 22.
  • the sucked up coarse dust 17 settles in the bottom region of the dust-collecting container 26 due to the gravitational force.
  • Within the dust collector are the two opposite, forming a condenser, contour-oriented
  • High voltage electrodes 131 and 132 wherein the upper electrode 131 is made movable (automatically or manually), so that the plate spacing can be reduced by the translation.
  • the lower electrode 132 is located in the bottom region of the dust collection container 26.
  • the dust 17 thus represents the dielectric of the capacitor.
  • Both capacitor electrodes 131 and 132 are connected to the high voltage generator 133 via a switch 136 controlled by the microcontroller 135.
  • the electric field 134 is formed between the two electrodes 131 and 132.
  • the movable electrode system 131 and 132 thus forms a condenser formed dust press, the pressing action is enhanced by switching on the electric field 134.
  • Figure 15 shows the device already described again in section.
  • the lower electrode 131 is made tiltable to remove the pressed dust.
  • the high voltage generated by the high voltage generator 133 is preferably a stationary one
  • the use of a device for pressing dust 17 with the connection of an electrostatic field in a bagless vacuum suction he 1 has the advantages that the dust without using a bag and / or other material binder hygienic, d. H. can be disposed of without dusting and no particulate matter problem arises when emptying.
  • the device for generating the electromagnetic field can be arranged within, above or below. It can also be active, d. H. be regenerative, multi-part or condenser-shaped, the field may be constant or variable, namely, or temporally stationary or unsteady.
  • the electrode spacing may be variable, for example by motor or manual change.
  • the generator for operating the device may operate triboelectrically (example: aerodynamically moving band generator) or electronically (example: voltage multiplier circuit), the high-voltage signal 0 being of the same or alternating high frequency.
  • Activation of the generator and pressing can be carried out once (with a filled container), several times (after each switch-on), continuously, discontinuously or controlled by amount of dust.
  • An electrode can be swiveled out for removal.
  • FIG. 16 shows schematically a three-fraction dust separator 160 with a coarse dust container 161 with coarse dust (first fraction 162), a container 163 for the second, middle dust fraction 164, and a particulate matter filter 165 with particulate matter (third fraction 166).
  • the structural design of the entire separator is explained elsewhere.
  • the dust entering the dust collector 160 is separated as follows:
  • the grit 162 mainly comprises particles in the particle size range of more than about 200
  • the second fraction 164 also includes particulate matter 166, which is known to be emptying at the time of emptying
  • a dust collecting container 163 is used, with the aid of which and the application of water 170, a hygienic dust removal is possible.
  • Figure 17 shows the construction of a suitable dust collection container 163 with the dust 164, a dust supply 171 with a valve flap 172, a Wassereinphilllventil 173, a vent valve 174 i 5, a chute 175, an orifice 176 and a
  • Water 170 is ideal for binding dust.
  • the dust 164 in the dust collecting container 163 may be mixed with the dust 164 by shaking the container 163.
  • the chute 175 with the outflow opening 176 is in the position shown in FIG.
  • FIG. 18 shows the accumulation bin 163 during the evacuation process.
  • a water-dust mixture is formed, which can be emptied by pivoting the chute 175 via the outflow opening 176 and the funnel-shaped chute feed 177.
  • the added amount of water is so sized to 5 that a good flowable mixture is formed.
  • the vent valve 174 must be opened.
  • the inner walls of the dust collector 163 and all other items are treated or coated with a non-stick layer (lotus flower effect). To be able to empty the containers 161 and 163 separately, they are formed separable. To avoid confusion optical 0 differences, especially versions in different colors are advisable.
  • water 170 as a dust binder has the advantage that the dust 164 can be hygienically, i.e., without the use of a special material binder. H. can be disposed of without dusting, so no costly consumable material is necessary.
  • Figures 19 to 24 show Staubabscheide container in which the dust separation takes place due to 5 of the inertia principle.
  • Staubabscheide container has essentially a three-part construction. It consists of a collecting container 202, a lid 203 and a partition wall 204 arranged therebetween. All three parts are connected together as a plug-in system and can be separated for cleaning.
  • the collecting container 202 consists of a solid, air-impermeable plastic part and is adapted in terms of its contours the dust collection chamber of a vacuum cleaner not shown in the drawing. It can have a square or round cross-section.
  • the collecting container 202 is closed by the dividing wall 204.
  • the partition wall 204 is provided with a first opening 205 which is surrounded by a collar 206 which extends around the opening 205 on the side opposite the collecting container 202.
  • a second opening 207 is provided, into which a
  • Coarse dust filter 208 is used. On the partition wall 204 of the lid 203 is placed, the upper cover surface 209 is aligned at least approximately parallel to the partition wall 204.
  • the lid 203 is provided with an opening 210 which forms the air inlet and is surrounded for this purpose with an air intake 21 1.
  • the air outlet is formed by the largest possible outlet openings 212 (see FIG. 20) in the lid 203, which are around the
  • Air inlet opening 210 are arranged around and are covered by an internal fine dust filter 213.
  • the cover 203 is provided with a suitable lattice structure 214 shown in FIG.
  • both the outlet openings 212 and the fine dust filter 213 extend in the upper cover surface 209 and in the adjoining side walls 215 of the cover 203.
  • the air inlet opening 210 and the first opening 205 in the partition wall 204 are arranged coaxially one behind the other, thereby forming by means of the collar 206, a circumferential, frusto-conical gap 216, whose surface corresponds approximately to the cross-sectional area of the air inlet opening 210.
  • a circumferential, frusto-conical gap 216 whose surface corresponds approximately to the cross-sectional area of the air inlet opening 210.
  • the area of the annular gap 216 is approximately equal to the cross-sectional area of the air inlet opening 210. A change in the cross-sectional area would lead to an acceleration or reduction of the air velocity, which would increase the turbulence in the deflection region.
  • the diameter of the opening 205 is 10-20% larger than the diameter of the air inlet opening 210. This ensures that all the coarse dust particles 218 are safely collected from the sump 202.
  • the height of the collar 206 is advantageously between 10 and 30 mm. If the distance is too short, disturbances propagate from the deflection area to the
  • Sump 202 continued and lead there to increased air speeds. If the distance is too large, the coarser dust particles 218 no longer reliably reach the collecting container 202.
  • the filter 213 may be formed as a depth or volume filter or as a surface filter, as a regenerable permanent filter or as an exchangeable disposable filter.
  • FIGs 21 and 22 show two further advantageous embodiments of the invention, wherein functionally identical components are provided with the same reference numerals as in Figure 19.
  • the dust collection container 201 shown in Figure 21 has a compact design compared to the first embodiment considerably enlarged particulate filter 213, since in addition to the upper deck surface 209 and the side surfaces 221 are designed as a filter. As a result, the absorption capacity and consequently the service life of the fine dust filter 213 is significantly increased, so that an exchange or a return cleaning only very rarely (once a year) is necessary.
  • the solid-walled collecting container 202 can be easily emptied if its bottom 222 is made removable.
  • FIGS. 23 and 24 therefore disclose a dust collecting container 300 with which the dust can be divided into three fractions as a whole, i. that is, the coarse dust is divided into a coarse fraction and a middle fraction (see also Figure 16).
  • the laden with dirt 306, 307 air passes via a port 301 into a first reservoir 302, in which due to the reduced flow velocity by gravity, the coarsest dirt fraction 306 is deposited.
  • the first fraction containing only coarse particles, can be emptied without any dusting even without binder. Therefore, a dust binder is needed only for the middle fraction.
  • the amount required for binding can be significantly reduced compared to methods that collect the first two fractions in a container.
  • Another advantage is the greater freedom in the choice and the structural design of the method for fine dust separation. If only two fractions are formed, namely all flow paths must be designed for the largest occurring parts. These are limited by the inner diameter of the accessories to about 30 mm. Since the proposed method, these large parts already remain in the first header 302, there are a number of new possibilities for the separation of fine dust:
  • annular gap separator 303 instead of an annular gap separator 303 with at least 30 mm inlet diameter, as shown in FIG. 24, two or more smaller annular gap separators 303a and 303b arranged in parallel can be used. Several smaller separators have less flow resistance than a larger one with the same performance and can be structurally better integrated into an existing installation space.
  • the fine dust filter 400 shown in various embodiments in FIGS. 25 to 29 is connected downstream of the dust separation systems described above. Independently of the embodiment as centrifugal separator / cyclone separator (FIGS. 1 to 15) or separator according to the mass inertial principle / annular gap separator (FIGS. 19 to 24), the fine dust filter 400 has the task of binding the particles passing the preseparator so that they do not re-enter the ambient air , According to the Staubabscheide- system is constructed such that it has a greater separation limit over conventional systems and thus collects only dust to about 30 microns. The dust, which is smaller than 30 microns, hereinafter referred to as fine dust, passes in majority in the fine dust filter 400.
  • Figures 25 and 26 illustrate the basic structure of the proposed filter system, which preferably has the shape of a cuboid cassette.
  • a frame-shaped or rectangular wide-open and two-sided open holder 401 contains the front and rear side filter media 402 and 403. Further, the air supply 404 is arranged for the exhaust air from the Staubabscheide system in the top of the holder 401.
  • the holder 401 is preferably designed as a rectangular folding frame.
  • As a further alternative solution is proposed to perform the holder 401 as circumferentially closed, air-permeable, porous or also filtering hollow body, in which the filter medium 402 and 403 is used, wherein the filter properties of filtering holder 401 and inside filter medium 402 and 403 can distinguish.
  • the holder 401 may preferably consist of sintered plastic or a comparable material.
  • the cartridge-shaped filter geometry are adapted to the given space requirements of a commercially available vacuum cleaner and should be in the range of a standard packaging for vacuum cleaner filter bags, about 170 mm x 230 mm x 85 mm H x W x D.
  • Figure 27 and Figure 28 show in detail an embodiment of the first alternative solution
  • Figure 29 shows a further embodiment of this alternative.
  • FIG. 27 shows the fine dust filter 400 in plan view with the filter medium 402 and 403 and the air feed 404.
  • the filter medium 402, 403 consists of a highly storable mat-shaped, preferably an electrostatically charged, synthetically produced or natural filter fleece, the mat thickness being approximately 10 up to 20 mm. The electrostatic charge takes place during the production process of the filter fleece.
  • the air feed 404 is preferably designed as a slot in order to ensure optimum flow of the filter medium 402, 403.
  • FIG. 27 shows the filter material-free cavity 405 arranged between the filter medium 402, 403 and the air feed 404, which likewise supports an optimum flow of the filter medium 402, 403.
  • FIG. 28 again shows the filter material-free cavity 405 located between the filter medium 402, 403 and the air feed 404. Furthermore, the exhaust air flow from the dust separation system is symbolized by the arrows 406.
  • the filter arrangement can be further improved if there is cotton wool or a cotton-like material in the cavity 405 between the two filter media 402, 403. Experiments have shown that especially smaller particles ⁇ 15 microns can be well bound or stored in cotton wool.
  • FIG. 29 describes a further variant in plan view.
  • the filter medium 402, 403 here consists of a highly storable thin, preferably electrostatically charged, synthetically produced or natural filter fleece, wherein the thickness of the nonwoven layer is now about 4 to 7 mm.
  • the filter fleece 402, 403 In order to achieve a comparable dust absorption capacity with low flow losses, the filter fleece 402, 403 must be folded or pleated in this embodiment.
  • the "pleating angle" ⁇ is about 30 ° Pleating creates a large filter surface When using the filter mat described above, the capacity is essentially achieved by a high depth storage.

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Description

Beschreibung
Verfahren zur Behandlung von Staub und Vorrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Staub in einem Staubsauger. Darüber hinaus betrifft die Erfindung verschiedene Vorrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Bei Staubsaugern, insbesondere bei Bodenstaubsaugern, kommen Staubrückhaltesysteme zum Einsatz, die in der Regel zwischen dem Lufteinlass eines Staubsammelraums und der Saugseite eines Gebläses angeordnet sind und den aufgenommenen Staub vor dem Eintritt in das Gebläse zurückhalten. Die bekannteste Variante ist ein als Beutel geformter Filter, welches innenbeaufschlagt ist, d. h., der Staub lagert sich im Inneren des Beutels ab. Dem Beutel ist in der Regel noch ein Feinstaubfilter nachgeschaltet, welcher Staubpartikel in der Größenordnung von weniger als 2 μm aufnimmt, die den Beutel passieren. Die Entfernung dieses Staubanteils aus der Raumluft gewinnt mit der ansteigenden Zahl von Allergikern an Bedeutung, da diese Partikel wegen ihrer geringen Größe lungengängig sind und deshalb zu einer gesundheitlichen Belastung führen. Bei Erreichen der maximalen Aufnahmekapazität, die bei ca. 400 Gramm liegt, muss der Beutel ausgetauscht werden, dies kann insbesondere bei verschließbaren Beuteln hygienisch erfolgen, da der Staub im Beutel bleibt und mit diesem entsorgt wird. Ein solcher Austausch ist je nach Gebrauchsgewohnheit mehrmals im Jahr erforderlich und verursacht Kosten. Auch der Feinstaubfilter muss nach einer gewissen Nutzungszeit ausgetauscht werden, hier sind jedoch die Intervalle wegen der geringen Menge des Feinstaubs größer, von den Herstellern wird ein Austausch nach ca. einem Jahr empfohlen. Wegen der geringen Partikelgrößen entsteht ein kleiner Masseanteil an Feinstaub, deshalb besitzen handelsübliche Feinstaubfilter ein Fassungsvermögen von etwa 10 Gramm.
In manchen Kleinstsaugern, Mehrzwecksaugern oder Gewerbegeräten gibt es außenbeaufschlagte Filter, die das Gebläse umgeben. Der Vorteil ist die größere Aufnahmekapazität, der Nachteil besteht darin, dass die Filter dieser Staubsauger nur für Grobstaub ausgelegt sind, der Feinstaub, welcher allergieauslösende Pollen und Mikroorganismen beinhaltet, passiert den Filter und wird vom Gebläse in den Raum zurückgeblasen und dabei sogar aufgewirbelt.
Es besteht der Wunsch nach einem wiederverwendbaren Filtersystem für Grobstaub, welches folgende Eigenschaften besitzt:
- kompakter Aufbau;
- eine dem Staubbeutel vergleichbare Filterleistung; - hygienische Entnahmemöglichkeit des gesammelten Staubs;
- geringe Saugleistungsverluste.
Hier sind im Wesentlichen folgende Systeme bekannt:
1. auswaschbare und wiederverwendbare Textilfilterbeutel (DE 199 11 331 C1 ); hier bestehen in erster Linie Bedenken hinsichtlich der Hygiene, da die stark verunreinigten
Beutel zunächst manuell geleert und anschließend in der Waschmaschine gewaschen werden müssen;
2. Staubkassetten aus porösem Sintermaterial (EP 1 179 312 A2);
3. Fliehkraftabscheider, sogenannte Zyklone (EP 0 647 114 B1 ); Die beiden letztgenannten Systeme bieten die Möglichkeit, den Staubsammelbehälter einfach zu entnehmen, zu entleeren und bei Verschmutzung zu reinigen. Bei handelsüblichen Systemen, insbesondere bei den Fliehkraftabscheidern, wird bisher versucht, die von den Staubbeuteln bekannte Staubabscheidung nachzubilden. Aus diesem Grund ist die Trenngrenze der Abscheider sehr klein, aufgrund der unscharfen Trennung befinden sich deshalb große Mengen von lungengängigem Feinstaub in den Staubsammelbehältern. Das Entleeren dieser Behälter führt dann dazu, dass die leichteren Bestandteile des ausgeschütteten Staubs auffliegen und sich in der Luft verteilen. Hierdurch werden insbesondere Allergiker belastet.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Staub und Vorrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, bei dem (denen) die Entsorgung unter Hygienegesichtspunkten verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst und durch Vorrichtungen mit den Merkmalen der weiteren unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß wird der Staub in mindestens zwei Fraktionen getrennt, welche sich durch die Größe oder Masse der Staubpartikel unterscheiden, und einer Fraktion wird ein
Staubbindemittel zugegeben, so dass der Staub nicht nur lose in einem Staubsammelraum abgelegt wird, sondern eine gewisse Bindung und Vernetzung erfährt und bei der Entleerung des Staubsammelraumes keine Verwirbelung stattfindet. Die Belastung durch Feinstaub, pathogene Partikel oder andere Schadstoffe ist dadurch reduziert und der Umgang mit dem Staubsammelraum, der in regelmäßigen Intervallen geleert werden muss, wird deutlich hygienischer und der Inhalt des Staubsammelraumes kann als Gemisch, z.B. als Klumpen, auf einmal entsorgt werden.
Die Fraktion, deren Staubpartikel mehrheitlich kleiner sind als die Fraktion, der ein Staubbindemittel zugegeben wird, kann dann in vorteilhafter Weise von einem Feinstaubfilter aufgenommen werden. Hierdurch wird vermieden, dass Partikel dieser Fraktion wieder an die Raumluft zurückgegeben und dort verwirbelt werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der Staub in drei Fraktionen getrennt, welche sich durch die Größe und/oder Masse der Staubpartikel unterscheiden, und der Fraktion mit Staubpartikeln, welche mehrheitlich mittlere Größe oder Masse besitzen, wird ein Staubbindemittel zugegeben. Die erste Fraktion, die nur grobe Teile enthält, kann ohne jegliches Aufstauben auch ohne Bindemittel entleert werden. Daher wird nur für die mittlere Fraktion ein Staubbindemittel benötigt. Die zur Bindung benötigte Menge kann dabei gegenüber Verfahren, die die ersten beiden Fraktionen in einem Behälter sammeln, erheblich reduziert werden.
Dabei sollten die Einrichtungen, mit denen der Staub getrennt wird, derart dimensioniert werden, dass die erste Fraktion mehrheitlich Staubpartikel mit einer Größe von mehr als 200 μm enthält, dass die zweite Fraktion mehrheitlich Staubpartikel mit einer Größe zwischen 200 μm und 30 μm enthält und dass eine dritte Fraktion mehrheitlich Staubpartikel mit einer Größe von weniger als 30 μm enthält. Die Partikel der dritten Fraktion sind mit 30 μm teilweise noch sehr groß, was wiederum einen Feinstaubfilter mit sehr großer Aufnahmekapazität bedingt. Hierdurch wird aber erreicht, dass in der zweiten Fraktion auch bei einer unscharfen Trennung nur sehr wenig lungengängige Feinstaubpartikel vorhanden sind. Dies stellt sicher, dass Benutzer beim Entleeren des Behälters für die zweite Fraktion auch dann nicht oder nur gering gefährdet sind, wenn sie sich gegen die Benutzung eines Staubbindemittels entscheiden oder dessen Zugabe vergessen haben.
Es ist auch vorteilhaft, wenn die Zugabe des Staubbindemittels in einem in den Staubsauger einsetzbaren und von dort entnehmbaren Staubsammelbehälter erfolgt. Hierdurch ist einerseits eine einfache Entleerung des Konglomerats aus Staub und Staubbindemittel ohne zusätzliche Behälter möglich, andererseits wird eine einfache Reinigung des Staubsammelbehälters ermöglicht.
Bezüglich anderer zweckmäßiger oder sogar vorteilhafter Gestaltungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die weiteren abhängigen Ansprüche 6 bis 19 verwiesen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens besitzt Mittel zur Trennung von mittels einem Staubsauger aufgesaugten Staub in mindestens zwei Fraktionen, welche sich durch die Größe der Staubpartikel unterscheiden, Mittel zur Zugabe eines Staubbindemittels in die in einem Staubsammelbehälter befindliche Fraktion und einen Feinstaubfilter zur Aufnahme der Fraktion, deren Staubpartikel mehrheitlich kleiner sind als die Fraktion, der ein Staubbindemittel zugegeben wird. Eine geeignete Vorrichtung zur Trennung des Staubs arbeitet nach dem Massenträgheitsprinzip. Sie wird in einem Staubsauger eingesetzt, der einen Lufteinlass, einen Luftauslass und einen festwandigen Sammelbehälter umfasst. Der Lufteinlass und der Luftauslass sind vom Sammelbehälter durch eine Trennwand mit einer Öffnung abgeteilt, und die Anordnung des Lufteinlasses, des Luftauslasses und der Trennwand mit ihrer Öffnung bewirken eine schlagartige Umlenkung des Luftstroms in der Art, so dass Staubpartikel mit einer vorbestimmten Mindestgröße aus dem Luftstrom abgeschieden werden und im Sammelbehälter unterhalb der Trennwand verbleiben. Eine solche Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise mit einem Staubbindemittel einsetzbar, kann aber auch in Staubsaugern eingesetzt werden, bei denen der Sammelbehälter in herkömmlicher Weise ohne Zugabe von Staubbindemittel entleert wird.
Die Vorteile einer solchen Trennvorrichtung ergeben sich durch die Trennung von Grob- und Feinstaub innerhalb des Behälters, was eine hygienische Entleerung ermöglicht. Der Sammelbehälter kann ohne Aufstauben einfach entleert werden, da nur geringe Mengen an Feinstaub in diesem Behälter vorhanden sind. Der Feinstaub kann in vorteilhafter Weise durch das Staubbindmittel neutralisiert werden.
Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Auslassöffnungen und der Feinstaubfilter sich in der oberen Deckfläche und in den daran anschließenden Seitenwänden erstrecken (Anspruch 29). Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den kompakten Aufbau, welcher eine Anpassung an die Innenkonturen eines Staubsammelraums eines Staubsaugers, insbesondere eines Bodenstaubsaugers ermöglicht (Anspruch 31).
Bei dem Behälter ist erfindungsgemäß der Lufteinlass als Öffnung in einer Deckfläche des Behälters ausgebildet und die Trennwand ist wenigstens im Bereich ihrer Öffnung annähernd parallel zur Deckfläche angeordnet (Anspruch 22).
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Öffnung in der Trennwand von einem zum
Lufteinlass gerichteten Kragen umgeben (Anspruch 23). Hierdurch wird der Raum zwischen der oberen Deckfläche und der Trennwand vergrößert und besitzt ein ausreichendes Aufnahmevolumen für den Feinstaub. Außerdem wird der Volumenstrom durch den Ringspalt auch dann vergleichmäßigt, wenn die Lufteinlassöffnung innerhalb des Feinstaubfilters unsymmetrisch angeordnet ist.
Eine optimale Umlenkung des Luftstroms wird dadurch erreicht, dass beide Öffnungen kreisförmig ausgebildet sind und einen zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Spalt bilden (Anspruch 24). Dabei sollte die Breite des Spalts derart dimensioniert sein, dass die durch den Spalt gebildete zylindrische bzw. kegelstumpffömnige Mantelfläche etwa der Querschnittsfläche der Lufteinlassöffnung entspricht (Anspruch 25). Hierdurch werden Turbulenzen im Sammelbehälter vermieden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Trennwand mit einer Bypass-Öffnung versehen (Anspruch 26). Hierdurch wird ein Aufwirbeln des Grobstaubs innerhalb des Sammelbehälters vermieden, da der aus Luftverwirbelungen resultierende Überdruck aus dem Sammelbehälter abgeführt wird.
Zur Erleichterung des Handlings beim Entleeren ist der Sammelbehälter abnehmbar vom Rest des Behälters ausgebildet (Anspruch 27). Ein vorteilhafter Aufbau des Staubabscheide- Behälters ergibt sich dadurch, dass er neben dem Sammelbehälter einen Deckel und die Trennwand umfasst, wobei der Deckel den Lufteinlass, Öffnungen für den Luftauslass und einen Feinstaubfilter beinhaltet (Anspruch 28). Hierdurch können Trennwand und Deckel separat ausgebildet werden, was einerseits die Fertigung erleichtert und andererseits eine einfache Entnahme des Feinstaubfilters zur Reinigung ermöglicht.
Ein besonders vorteilhafter Staubabscheide-Behälter besitzt mindestens zwei Sammelbehälter zur Aufnahme von Staubfraktionen mit unterschiedlicher Partikelgröße bzw. -masse, die strömungsmäßig in Reihe hintereinander angeordnet sind. Dabei sollten die Behälter derart ausgebildet sein, dass die Trenngrenze des ersten Behälters bei ca. 200 μm und die Trenngrenze des zweiten Behälters bei ca. 30 μm liegt. Die erste Fraktion, die nur grobe Teile enthält, kann ohne jegliches Aufstauben auch ohne Bindemittel entleert werden. Daher wird nur für die mittlere Fraktion ein Staubbindemittel benötigt. Die zur Bindung benötigte Menge kann dabei gegenüber Verfahren, die die ersten beiden Fraktionen in einem Behälter sammeln, erheblich reduziert werden. Ein solcher Staubabscheide-Behälter kann aber, insbesondere von Nicht-Allergikern, auch ohne Verwendung eines Staubbindemittels eingesetzt werden, da in der zweiten Fraktion auch bei einer unscharfen Trennung nur sehr wenig lungengängige Feinstaubpartikel vorhanden sind. Dies stellt sicher, dass Benutzer beim Entleeren des
Behälters für die zweite Fraktion auch dann nicht oder nur gering gefährdet sind, wenn sie sich gegen die Benutzung eines Staubbindemittels entscheiden oder dessen Zugabe vergessen haben.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Zugabe eines Staubbindemittels in den Staubsammelbehälter kann als extern, vom Staubsauger getrennt, Staubsauger-intern oder in einem Saugvorsatz des Staubsaugers angeordnet sein. Zweckmäßige oder sogar vorteilhafte Ausführungsformen einer solchen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 37 bis 54 offenbart.
Ein geeigneter Feinstaubfilter sollte mindestens eine Speicherkapazität von 200 Gramm besitzen. Da aufgrund der Trenngrenze von 30 μm relativ große und massereiche Partikel in den Feinstaubfilter gelangen, wäre ein handelsüblicher Filter mit einer Aufnahmekapazität von 10 Gramm schnell erschöpft. Dies widerspräche dem Gedanken eines Staubsaugers, welcher kein oder nur wenig Verbrauchsmaterial benötigen soll. Aus diesem Grund wird eine Filterkapazität gewählt, welche bei normalen Nutzungsgewohnheiten eine Standzeit von mehr als einem Jahr gewährleistet. Neben der erhöhten Standzeit wird noch der Vorteil eines geringen Strömungsverlustes von nur ca. 20% (am Ende der Standzeit, bezogen auf den Ausgangszustand) erzielt. Der Einsatz eines solchen Filters erfolgt vorzugsweise bei einem Staubsauger, bei dem ein Staubbindemittel für die nächstgrößere Fraktion verwendet wird. Ein Einsatz eines solchen Filters ist aber auch ohne Staubbindemittel möglich, insbesondere dann, Ö wenn die Trenngrenzen des Staubabscheide-Behälters so scharf sind, dass die nächstgrößere Fraktion keine lungengängigen Partikel enthält.
Zweckmäßige oder sogar vorteilhafte Ausführungsformen eines solchen Feinstaubfilters sind durch die nachfolgenden abhängigen Ansprüche 56 bis 65 gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von mehreren Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die 5 beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Staubsaugers;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Staubsammelraumes des Staubsaugers der Figur 1 in Explosionsdarstellung; 0 Figur 3 eine Draufsicht auf den Staubsauger der Figur 1 ;
Figur 4 eine geschnittene Seitenansicht eines Staubsammelraumes mit Dosiereinrichtung;
Figur 5 eine teilweise geschnittene Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Staubsammelraumes mit Dosiereinrichtung; 5 Figur 6 eine teilweise geschnittene Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Staubsammelraumes mit Heizeinrichtung;
Figuren 7a, b zwei Ansichten eines Staubsammelraumes gemäß einer alternativen Ausführungsform;
Figur 8 eine schematische Ansicht einer separaten Einrichtung zur Bindung des 0 Staubes und
Figur 9 eine geschnittene Detailansicht der Einrichtung der Figur 8 mit einer Kassette;
Figur 10 einen Staubsammelbehälter mit Pressvorrichtung;
Figur 11 einen Staubsammelbehälter mit Rührwerk; Figuren 12a, b eine weitere Alternative der Staubbindung; Figuren 13 bis 15 einen Staubsauger bzw. Staubsammelbehälter mit Staubbindung durch ein elektromagnetisches Feld;
Figur 16 die Schemaskizze eines Drei-Fraktionen-Staubabscheiders;
Figur 17 einen Staubsammelbehälter mit Wasserzuführung;
Figur 18 den Staubsammelbehälter gemäß Figur 17 beim Entleerungsvorgang;
Figur 19 den Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten
Staubabscheide-Behälter 1 ;
Figur 20 den Staubabscheide-Behälter 1 nach Figur 1 in der Ansicht von oben;
Figuren 21 , 22 weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäß ausgebildeten
Staubabscheide-Behältern 1 ;
Figuren 23, 24 eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Staubabscheide-Behälters mit einer Staubtrennung in drei
Fraktionen;
Figuren 25, 26 den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Feinstaubfilters;
Figuren 27, 28 detailliert eine erste Ausführungsform des Feinstaubfilters in Draufsicht und
Seitenansicht
Figur 29 eine zweite Ausführungsform des Feinstaubfilters in Draufsicht.
Die Figur 1 zeigt rein schematisch einen Staubsauger 1 im Längsschnitt. Der Staubsauger 1 besitzt in bekannter weise ein Gehäuse 2, welches in einen Gebläseraum 3 und einen Staubsammelraum 4 unterteilt ist. Der Staubsammelraum 4 wird durch einen schwenkbaren Deckel 5 verschlossen und besitzt eine erste Öffnung 6, in die die Kupplung 7 eines Saug- schlauchs 8 mündet. An den Saugschlauch 8 können unter eventueller Zwischenschaltung eines Saugrohrs (nicht dargestellt) verschiedene Saugvorsätze (ebenfalls nicht dargestellt) angeschlossen werden. Eine zweite Öffnung 9 ist in der Trennwand 10 zwischen Staubsammelraum 4 und Gebläseraum 3 angeordnet. Hinter dieser Öffnung 9 befindet sich ein Feinstaubfilter 11. Dahinter ist in dem Gebläseraum 3 ein Motorgebläse 12 angeordnet, welches mit seiner Saugseite zum Feinstaubfilter 11 bzw. zur Öffnung 9 gerichtet ist und mit seiner Ausblasseite über weitere Öffnungen 18 - evtl. mit vorgeschaltetem Filter (nicht dargestellt) - mit der Umgebungsluft 13 verbunden. Über dem Gebläseraum ist ein Aufnahmeraum 14 für eine Gerätesteuerung und Bedien- und Anzeigeelemente (siehe Figur 3) angeordnet. Beim Einschalten des Gebläses 12 wird in bekannter Weise die staubbeladene Luft, in der Figur durch den Pfeil 16 symbolisiert, über den Saugschlauch 8 durch den Staubsammelraum 9 geleitet. Um dort den Grobstaub 17 zu separieren, ist dort in ebenfalls bekannter Weise ein staubbeutelloses Staubsammelsystem eingesetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies ein Fliehkraftabscheider 20, die eingangs genannten Varianten Massenträgheitsabscheider oder Staubkassette sind ebenfalls denkbar. Der verwendete Abscheider ist derart dimensioniert, dass innerhalb des Staubsammelbehälters eine Fraktion gesammelt wird, deren Bestandteile mehrheitlich größer als 30 μm sind. Figur 2 zeigt den Fliehkraftabscheider 20 als Einzelheit. Er umfasst einen Zyklonkegel 21 , der mit einer Luftzuführung 22 und einer Luftabführung 23 versehen ist. Die Luftzuführung 22 steht strömungsmäßig mit der Öffnung 6 in Verbindung, die Luftabführung 23 über die Leitung 15 mit der Öffnung 9 (s. Figur 1). Der Zyklonkegel 21 wird in einen zylindrischen Behälter 24 eingesetzt, der, wie in der Figur gezeigt, in eine rohrförmige Halterung 25 und einen darunter angeordneten Staubsammelbehälter 26 unterteilt sein kann. Die angesaugte staubbeladene Luft wird im Zyklonkegel 21 in eine Drehbewegung versetzt, so dass nach dem Fliehkraftprinzip der Grobstaub 17 an die Außenwand gedrückt wird und nach unten in den Staubsammelbehälter 26 fällt. Im weiteren Luftweg wird dann noch der Feinstaub durch den Feinstaubfilter 11 abgeschieden. Ist der Behälter 26 gefüllt, was über Füllstands-, Druck oder Staubmengensensoren oder einfach durch Messung der Einschaltzeiten des Gebläses ermittelt werden kann (nicht dargestellt), wird dies dem Benutzer über eine Anzeigevorrichtung 35 (s. Figur 3) mitgeteilt.
Figur 3 zeigt die Draufsicht auf einen erfindungsgemäß ausgebildeten Staubsauger 1. Hier sind in einem Bedienfeld 30 neben den bekannten Bedien- und Anzeigeelementen wie
EinVAusschalter 31 , Wechselanzeige 32 für den Feinstaubfilter 11 , Kabelaufrolltaste 33 und Leistungssteiler 34 weitere Elemente vorgesehen, deren Funktion später erklärt ist. Unter anderem kann dies die vorbeschriebene Anzeige 35 zum Entleeren des Staubsammelbehälters 26 sein. In den folgenden Ausführungsbeispielen (Figuren 4 und 5) wird zur Aktivierung der Wechselanzeige ein aus der EP 0 759 157 B1 bekannter Piezosensor verwendet, welcher an die Gerätesteuerung - in der Figur durch den gestrichelten Kasten 36 symbolisch angedeutet - ein Signal gibt, das mit der aufgesaugten Staubmenge korreliert. Der Benutzer kann dann den Staubsammelbehälter 26 vom Rest des Fliehkraftabscheiders 20 trennen und den Grobstaub 17 entleeren. Hier setzt die Erfindung ein:
Um ein Aufstauben des Grobstaubs beim Entleeren des Staubsammelbehälters zu vermeiden, wird diesem ein Staubbindemittel zugegeben. Ein Staubbindemittel im Sinne der Erfindung stellt ein ein- oder mehrkomponentiges Additiv dar, welches in fester und/oder flüssiger und/oder gasförmiger Phase vorliegt, wobei die Phase ggf. veränderbar ist, um den in loser ungebundener Form vorliegenden aufgesaugten Staub zu durchdringen, zu vermischen und zumindest teilweise eine Bindung des Staubes vorzunehmen. Das Staubbindemittel soll neben dem Grobstaub insbesondere auch den im Staubsammelbehälter vorhandenen Feinstaub, Keime, Bakterien, Pollen und andere Schadstoffe binden, um bei der Entsorgung eine Verwir- belung und die daraus resultierende Belastung für den Benutzer zu vermeiden. Dadurch kann der gefüllte Staubsammelraum auf hygienische Weise entleert werden, ohne dass es zu einem Aufstauben kommt. Als Staubbindemittel können entsprechend geeignete dispergierbare Flüssigkeiten, Pulver, Schaum, Granulat oder feste, insbesondere tablettenförmig gepresste Stoffe verwendet werden. Außerdem können dem Staubbindemittel Duftstoffe, reinigende oder keimhemmende Substanzen zugesetzt sein. Die Zugabe des Staubbindemittels in den Staubsammelbehälter erfolgt durch eine dafür geeignete Vorrichtung, die entweder innerhalb des Staubsaugers oder in einem Saugvorsatz integriert ist oder als externe Apparatur mit einer Aufnahme für den Staubsammelbehälter ausgebildet ist.
In den Figuren 4 und 5 sind Ausführungsbeispiele von Staubsammelbehältern gezeigt, in denen ein Staubbindemittel zugegeben und mit dem Staub vermengt wird. Als Staubbindemittel kann eine Flüssigkeit, Pulver, Schaum oder Granulat verwendet werden, auch Mischformen sind denkbar. Insbesondere bei der Verwendung von Granulat sollte diesem ein Stoff zugesetzt werden, welcher die Anhaftung des Staubs verbessert. Ferner kann das Staubbindemittel mit Mitteln angereichert sein, die eine reinigende Wirkung besitzen, beispielsweise durch Beigabe von Tensiden oder ähnlichen die Reinigung fördernde Substanzen. Auch bakterizide, bakteriostatische, und/oder fungizide Mittel können beigegeben werden, um eine Verkeimung innerhalb des Staubsammelbehälters zu vermeiden. Diese Eigenschaften werden beispielsweise durch die Dotierung des Materials mit Silberionen erreicht. Ferner können Duftstoffe eingesetzt werden, um den Umgang mit dem Staubsammelraum angenehmer zu machen.
Das Staubbindemittel muss zur Erfüllung seiner Funktion im Sinne der Erfindung mit dem Staub in Kontakt treten, wobei folgende mögliche Varianten zur Dosierung bestehen:
• Das Staubbindemittel wird vom Benutzer direkt in den Staubsammelbehälter dosiert. Diese Möglichkeit ist äußerst kostengünstig realisierbar, da keine zusätzlichen aktiven Wirkelemente in den Staubsauger eingebaut werden müssen, wobei nachteilig ist, dass der Verbraucher mit dem eingesaugten Staub in Kontakt kommen kann, bevor dieser gebunden ist. Um diesen Nachteil zu beseitigen, kann das Staubbindemittel durch Einschalten des Gebläses in den Staubsammelbehälter eingesaugt werden. • Das Staubbindemittel wird über eine Dosiervorrichtung in den Staubsammelbehälter gegeben, wobei die Aktivierung über am Staubsauger, am Saugvorsatz oder an der externen Apparatur angeordnete Betätigungsmittel erfolgt.
• Das Staubbindemittel wird automatisch vom Staubsauger oder vom Saugvorsatz dosiert. Dies kann bei eingeschaltetem Gebläse durch entsprechende Dosiereinrichtungen im Bereich der Luftzuführung erfolgen, oder direkt in den Staubsammelbehälter.
• Das Staubbindemittel wird am Anfang eines Saugprozesses dosiert, wobei entweder die für den Staubsammelbehälter notwendige Menge nach Entleerung einmalig zugegeben wird oder über mehrere Teilschnitte eine Dosierung erfolgt. Ferner kann die Zugabe des Staubbindemittels auch nach dem Saugvorgang erfolgen. Die Aktivierung der hierzu notwendigen Dosiervorrichtung bezüglich der Menge, des Zugabezeitpunkts und/oder der Zugabefrequenz kann zeit-, füllstands- oder staubmengengesteuert sein. Hierzu können die gleichen Vorrichtungen benutzt werden wie zur eingangs beschriebenen Wechselanzeige. • Das Staubbindemittel wird automatisch beim Einsetzen des Staubsammelbehälter zugegeben.
Vorteilhaft ist die Verwendung von Mitteln zum Durchmischen von Staub und Staubbindemittel, insbesondere bei der Zugabe des Mittels am Anfang oder am Ende des Saugvorgangs oder bei Zugabe in einer externen Apparatur. Hierzu können mechanische oder motorische Mittel verwendet werden, die den Behälter in Bewegung, Drehung oder Schwingung versetzen.
In dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in der Luftzuführung 22 ein Staubmengensensor 41 angeordnet, der die Menge des durchströmenden Staubes erfasst. Ferner ist in der Luftzuführung 22 eine Dosiervorrichtung 42 für Pulver und/oder Granulat als Staubbindemittel 43 vorgesehen. Die vom Staubmengensensor 41 erfasste Menge wird an die Gerätesteuerung 36 weitergegeben, und diese veranlasst bei Vorliegen einer Menge, welche eine Entleerung des Sammelbehälters 26 erforderlich macht, dass das Staubbindemittel über eine Dosierklappe 44 in die Luftzuführung 22 abgegeben und dort mit der noch staubbeladenen Luft verwirbelt wird. Aufgrund der nachfolgenden zyklonartigen Verwirbelung der Luft mit dem Staub 17 und dem Staubbindemittel 43 wird eine optimale Vermischung erreicht. Das Staubbindemittel 43 wird zusammen mit dem Staub 17 in dem Behälter 26 gesammelt und kann dann in regelmäßigen Abständen entsorgt werden. Die Dosierung des Staubbindemittels 43 kann über Klappen, Kolben, Schnecken und/oder Düsen erfolgen. Dabei kann die Zugabe des Staubbindemittels entweder unmittelbar in dem Staubsammelraum 26 oder im Bereich der Luftzuführung 22 erfolgen, z.B. kann die Zugabe bereits an dem Saugvorsatz des Staubsaugers 1 erfolgen (nicht dargestellt).
In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Staubsammelbehälters 26 dargestellt, bei dem der Grobstaub 17 gebunden wird. Hierfür ist an dem Behälter 26 mindestens eine Sprüheinrichtung 50 vorgesehen, mittels der ein Fluid 52 in den Staubsammelraum 26 abgegeben werden kann. Die Sprüheinrichtung 50 umfasst einen Vorratsbehälter 53, in dem das Fluid 52 als Staubbindemittel angeordnet ist. Ferner sind von der Gerätesteuerung 36 aktivierbare Dosierpumpen 54 vorgesehen, um mittels Schläuchen 55 das flüssige Staubbindemittel 52 in den Staubsammelbehälter 26 zu fördern. Hierfür sind ein oder mehrere Düsen 51 vorgesehen, aus denen das aus den Schläuchen 55 geförderte Fluid 52 in den Staubsammelraum 26 abgegeben und zerstäubt wird. Das dispergierte, staubbindende Fluid 52 ist schematisch durch den Sprühnebel 56 dargestellt. Das Staubbindemittel 52 kann eine glykolhaltige oder glyzerinhaltige Flüssigkeit sein, die die Oberflächenspannung auf Werte von weniger als 40 mN/m reduziert und ggfs. mit fungiziden, bakteriostatischen und/oder bakteriziden Inhaltsstoffen ergänzt ist. Ebenso denkbar ist die Verwendung eines hochverdünnten Klebers, beispielsweise Tapetenkleister. Das flüssige Staubbindemittel 52 sollte vorzugsweise jedoch dispergierbar sein. Anstelle eines Fluids können bei entsprechender Ausbildung der Dosierpumpen und Düsen ebenfalls pulver-, schäum- oder granulatförmige Medien versprüht werden. Zur Dosierung können anstelle der Pumpen 54 auch andere Druck erzeugende Elemente eingesetzt werden. Ferner kann das Staubbindemittel 52 auch über steuerbare Ventile zugeführt und mit Ultraschall dispergiert werden. Die Steuerung der Zuführung des flüssigen s Staubbindemittels 52 kann auch hier abhängig von den Daten eines Staubmengensensors 41 erfolgen, alternativ aber auch nach einer der anderen zuvor aufgezählten Varianten. Die Wände des Staubsammelraumes 26 können für eine kostengünstige Herstellung aus Kunststoff gefertigt sein. Es ist natürlich auch möglich, eine antihaftende Beschichtung vorzusehen, um die Reinigung zu erleichtern.
lo In Figur 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines Staubsammelraumes 26 gezeigt, bei dem der Staub 17 durch einen Stoff gebunden wird, der zunächst geschmolzen wird und nach der Aufnahme des Staubs 17 erkaltet und dann aus dem Staubsammelraum 26 entfernt werden kann. Hierzu wird beispielsweise Paraffin 60 verwendet, was dem Behälter als Tablette 61 oder Granulat 84 (s. Figur 9) zugegeben wird. An dem Behälter 26 ist eine Wärmequelle 62 i5 vorgesehen, die über eine Spannungsversorgung 63 mit elektrischer Energie versorgt wird.
Wie in Figur 6 weiter zu sehen ist, befindet sich am Boden des Behälters 26 eine Aufnahme 64 für die Paraffintablette 61. Ferner ist schematisch der Staub 17 dargestellt, der auf der Paraffintablette 61 liegt. In regelmäßigen Abständen kann der Behälter 26 aus dem Staubsauger 1 entnommen und gereinigt werden.
20 Beim Saugen wird der Hausstaub zunächst mit Hilfe des Fliehkraftabscheiders 20 fraktioniert, wobei Partikel mit einem Durchmesser < 30 μm den Fliehkraftabscheider 20 passieren und in dem Feinstaubfilter 11 gebunden werden. Alle weiteren Staubbestandteile 17 fallen infolge der Gravitation auf das Paraffin 60. Bei einem bestimmten Füllgrad wird die Wärmequelle in Form einer Heizplatte 62 über die Spannungsversorgung 63 mit elektrischer Energie versorgt, 5 wodurch das Paraffin 60 von der festen in die flüssige Phase überführt wird. Es kann auch die Abwärme des Gebläses 12 verwendet werden.
Die Dichte des Paraffins 60 liegt in einer Größenordnung von < 1 g/cm3, etwa im Bereich zwischen 0,5 und 0,7 cm3. Nach dem archimedischen Prinzip werden alle Körper in dem Paraffin 60 versinken, die eine Dichte > ca. 0,8 g/cm3 aufweisen. Diese Bedingungen erfüllen 0 Hausstaubpartikel 17, deren Dichte im Bereich > 1 g/cm3 liegt. Aufgrund der Größenverhältnisse der Dichte der einzelnen Stoffe und des relativ einfach zu erreichenden Phasenwechsels der Paraffintablette 61 gelingt es so, den in dem Behälter 26 befindlichen Staub 17 einfach zu binden und in dem Paraffin 60 zu versenken. Wenn der Behälter 26 ausreichend gefüllt ist, kann der abgekühlte Klumpen aus Paraffin 60 und gebundenem Staub 17 ohne Aufstauben 5 entsorgt werden. Insbesondere die unpolare, molekulare Struktur des Paraffins 60 und dessen niedrige Oberflächenspannung sorgt dafür, dass im Gegensatz zu Wasser, Partikel grund- sätzlich in der flüssigen Phase des Paraffins 60 leicht einsinken können. Ferner kann der Schmelzpunkt des Paraffins 60 in einem weiten Bereich eingestellt werden.
Damit das ausgehärtete Paraffin 60 leicht aus dem Staubsammelbehälter 26 entfernt werden kann, befindet sich die Paraffintablette 61 in dem Bereich der Aufnahme 64, die aus einem repulsiven (antihaftenden) Material oder einem Material mit einer repulsiven Oberfläche besteht, vorzugsweise Silikon. Aufgrund der besseren Wärmeleitfähigkeit kann die Aufnahme auch aus mit Teflon beschichtetem Aluminium bestehen. Die Aufnahme 64 kann dabei lösbar in dem Behälter 26 aufgenommen sein, um herausgenommen zu werden und durch eine neue Paraffintablette 61 ggf. mit einer neuen Aufnahme 64 ersetzt zu werden.
Neben Stoffen, deren Phase durch Zuführung von Wärmeenergie veränderbar ist, können auch Substanzen, deren Viskosität durch Bewegungsenergie verändert werden kann - sogenannte tixotrope Stoffe - als Staubbindemittel Verwendung finden. Als Beispiel seien hier Cellulose- Suspensionen genannt
In Figur 7a und 7b ist eine herausnehmbare Kassette 70 als Staubsammelbehälter gezeigt, die einen Teil des Staubsammelraumes 4 bei einem Staubsauger 1 bildet, so wie er beispielsweise in Figur 1 gezeigt ist. Anders als bei dem vorangegangen Ausführungsbeispiel ist die Kassette 70 durch einen tassenförmigen Behälter 75 gebildet, der durch einen Deckel 71 verschließbar ist. An dem Deckel 71 sind Griffe 72 und ein mittiger Verschluss 73 vorgesehen. In der Kassette 70 ist wieder eine Paraffintablette 61 als Staubbindemittel vorgesehen. Der Boden des tassenförmigen Behälters 75 kann wiederum aus einer repulsiven (antihaftenden) Schicht, beispielsweise Teflon oder beschichtetem Aluminium bestehen. Um einen guten Übergang der Schmelzwärme auf die Paraffintablette 61 zu gewährleisten, kann der Boden aus Metall, z.B. aus Aluminium bestehen. Der Behälter 75 kann im Bereich der Seitenwand aus einem flexiblen Material, vorzugsweise Silikon bestehen, um ein gutes Herauslösen der Paraffintablette 61 zu ermöglichen. Ferner kann der Behälter 75 auf einfache Weise gereinigt und mehrfach verwendet werden. Am Boden des Behälters 75 ist ferner eine Aufnahme 74 vorgesehen, in die eine Antriebswelle eingreifen kann.
In den Figuren 8 und 9 ist ein separates Zusatzgerät 80 dargestellt, um den in der Kassette 70 enthaltenen Staub 17 zu binden. Das Zusatzgerät 80 besteht im Wesentlichen aus einem Oberteil 81 und einem Unterteil 82, die lösbar und/oder beweglich miteinander verbunden sind. Dadurch kann die Kassette 70 nach Abnahme des Oberteils 81 in das Zusatzgerät 80 eingefügt werden. Das Oberteil 81 enthält neben einem Einfülltrichter 83 für ein Staubbindemittel wie beispielsweise Paraffingranulat 84 bzw. Paraffinpulver eine Bedien- und Anzeigeeinheit 85 mit einem Steuergerät 86. Das Steuergerät 86, beispielsweise ein Mikrokontroller, enthält ein speziell für die Staubbindung konzipiertes Programm mit definierten Schritten und Parametern, das über die Bedien- und Anzeigeeinheit 85 betätigt werden kann. Ferner dokumentiert die Bedien- und Anzeigeeinheit 85 den aktuellen Status der Staubbindung.
Nach dem Einsetzen der Kassette 70 kann über eine Schleuse 91 automatisch oder manuell das Staubbindemittel 84 zugegeben werden. Das Paraffingranulat 84 dient somit zum Versiegeln des in dem Behälter 75 befindlichen Gemisches an Paraffin 60 und Staub 17.
Das Unterteil 82 dient zur Aufnahme der Kassette 70, die auf einer Welle 87 eines Antriebs 88 angeordnet ist. Der Antrieb 88 versetzt die Kassette 70 in Bewegung, vorzugsweise in eine Rotationsbewegung im Dauer- und/oder Impulsbetrieb. Die Rotation bewirkt eine bessere Durchmischung des Paraffins 60 mit Staub 17 in der flüssigen Phase durch das Wirken der Fliehkraft.
Ferner liegt die Kassette 70 mit ihrem Boden auf einer Wärmequelle 89 zum Schmelzen einer Paraffintablette 61 auf. Die Wärmequelle 89 ist ebenfalls beweglich angeordnet und kann über Antriebe 90 in vertikaler Richtung verfahren werden. Immer wenn der Staubbehälter 75 rotiert, wird die Wärmequelle 89 abgesenkt. Alle Antriebe 88 und 90 sowie die Wärmequelle 89 werden vom Steuergerät 86 programmabhängig ein- und ausgeschaltet. Ferner können im Oberteil 81 oder Unterteil 82 Kühlaggregate (nicht dargestellt), beispielsweise Gebläse oder Peltierele- mente angeordnet werden, um das Erstarren des Paraffins 60 zu beschleunigen.
Für die Entsorgung des Staubes 17 wird zunächst die gefüllte Staubkassette 70 in das Zusatzgerät 80 eingelegt. Dann wird die Wärmequelle 89 eingeschaltet, bis die Paraffintablette 61 geschmolzen ist. Danach wird die Wärmequelle 89 ausgeschaltet und die Kassette 70 auf die Welle 87 des Antriebes 88 abgesetzt. Die Kassette 70 wird dann gedreht, wobei Staub 17 und geschmolzenes Paraffin sich vermischen. Ferner kann Paraffingranulat 84 über die Schleuse 86 zugegeben werden. Anschließend wird die Staubkassette 10 angehalten und das flüssige Paraffin 60 abgekühlt. Danach kann die Staubkassette 70 entnommen und die in der Kassette 70 enthaltene Mischung entsorgt werden.
Neben den beschriebenen Verfahren zur Applikation des Staubbindemittels - vorzugsweise Paraffin - besteht des weiteren die Möglichkeit, den Staub in das flüssige Paraffin zu pressen, um den Bindemitteleinsatz zu minimieren. Figur 10 zeigt einen Staubsammelbehälter 26, der mit einer solchen Pressvorrichtung 100 ausgerüstet ist. Hierzu wird in dem entnehmbaren Staubsammelbehälter 26 ein Kompressionsstempel 101 angeordnet, der manuell oder auch automatisch, d. h. elektromotorisch oder auch aerodynamisch, angetrieben wird und dadurch auf den Grobstaub 17 bzw. das Bindemittel gepresst. Nach dem Einschalten der Heizplatte 62 wird der Staub in das flüssige Bindemittel - vorzugsweise Paraffin 60 - gepresst und somit durch Verdichten ein „Staub-Bindemittel-Presskuchen" erzeugt. Der Pressvorgang kann nach jedem Ausschalten des Staubsaugers oder bei vollständig gefülltem Sammelbehälter durchgeführt werden.
Es besteht des weiteren die Möglichkeit, den Staub mit Hilfe eines Rührwerks mit dem Staubbindemittel zu vermengen. Hierzu wird in dem in Figur 11 dargestellten Staubsammelbehälter 26 ein Rührwerk 110 angeordnet, das manuell aber auch automatisch über eine drehbare Achse 11 1 angetrieben wird. Der Grobstaub 17 bedeckt teilweise oder ganz die Schaufeln 112 des Rührwerks 110. Innerhalb bzw. oberhalb des Staubsammelbehälters befindet sich eine Dosiervorrichtung 113 mit dem Staubbindemittel 1 14. Das Bindemittel 1 14 wird kontinuierlich (z. B. während des Betriebs) oder diskontinuierlich (z. B. nach jedem Einschalten oder bei vollständig gefülltem Staubsammelbehälter) auf den Grobstaub 17 dosiert. Mit Hilfe des Rührwerks 110 wird das Bindemittel 114 homogen mit dem Staub 17 durchmischt, wodurch der Bindemitteleinsatz minimiert werden kann.
Die Figuren 12a und 12b zeigen den prinzipiellen schematischen Aufbau einer weiteren Möglichkeit der Staubbindung. Hier werden in den Staubsammelbehälter Pads 120 eingelegt, die den Boden vollständig bedecken. Die Pads 120 bestehen aus mindestens zwei
Komponenten, einem ersten Speichermedium 121 mit Staubbindemittel 122 sowie einem zweiten Speichermedium 123 für den Grobstaub 17. Vorzugsweise sind die Pads 120 als Verbrauchsmaterial ausgeführt. Das Material des ersten Speichermediums ist porös bis grobporig, schwammartig und flüssigkeitsspeichernd, vorzugsweise kommt Schaumstoff zum Einsatz. Es ist mit einem flüssigen Staubbindemittel 121 getränkt. Das Staubbindemittel 121 liegt im Idealfall als Flüssigkeit mit niedrigem Dampfdruck - wie z. B. Glycehn oder Glykol - vor. Das zweite Speichermedium 123 für den Staub muss flüssigkeitsleitend und -speichernd sein, grobporig, faserartig. Vorzugsweise werden an dieser Stelle Cellulosefasern verwendet, wobei die Fasern in den Schaumstoff eingespritzt werden, um einen guten Kontakt zum Staubbindemittel 121 zu gewährleisten. Cellulosefasern zeichnen sich durch eine hohe
Kapillarität aus, wodurch das Staubbindemittel 121 aus dem Schaumstoff an die Oberfläche des zweiten Speichermediums 123 transportiert wird, um dort den Staub 17 zu benetzen bzw. zu binden und so ein Aufstauben zu vermeiden. An der Oberfläche des Speichermediums 123 bildet sich somit im Verlauf der Zeit ein „Staubkuchen", siehe Figur 4b. Bei erschöpfter Kapazität des ersten Speichermediums 122 wird der Päd 120 vorzugsweise durch den
Bodenverschluss 124 des Staubsammelbehälters 26 zusammen mit dem gebundenen Staub 17 ohne Aufstauben entsorgt.
Die Figuren 13 bis 15 zeigen schematisch einen weiteren beutellosen Staubsauger 1 bzw. dessen Staubsammelbehälter. Der wesentliche Kemgedanke dieser Ausführungsform beinhaltet eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes, mit Hilfe dessen die „Agglomerationsneigung" des Grobstaubs 17 im Staubsammelbehälter 26 erhöht wird, um somit ohne materielles Bindemittel als Additiv eine hygienische Entnahme des Staubs zu ermöglichen. Realer Hausstaub neigt aufgrund seiner Zusammensetzung - im Wesentlichen enthält er organische Bestandteile - zur Bildung von Agglomeraten. So verbinden sich bevorzugt Allergene - wie Pollen und Milbenkot - mit größeren Partikeln im Hausstaub. Verantwortlich hierfür sind elektrostatische Kräfte aufgrund von Polarisation sowie
Adhäsionskräfte infolge einer klebrigen Partikeloberfläche. Mit Hilfe der gezeigten Vorrichtung und des nachfolgend beschriebenen Verfahrens werden die Eigenbindungskräfte des Hausstaubs verstärkt und ein Aufstauben insbesondere des Feinstaubanteils und der Allergene vermieden.
Die Figur 13 zeigt den prinzipiellen Aufbau der zielgerichteten Vorrichtung in dem beutellosen Staubsauger 1. Wesentliche Bestandteile der Vorrichtung sind die beiden sich gegenüberliegenden insbesondere plattenförmigen Elektroden 131 und 132 sowie der Hochspannungsgenerator 133. Bei dem Hochspannungsgenerator 133 kann es sich um einen vom Saugstrom des Staubsaugers aerodynamisch angetriebenen Bandgenerator oder um eine elektronische Spannungsvervielfacher-Schaltung handeln, die die Hochspannung aus der Netzspannung ableitet. Beide Einrichtungen - Hochspannungsgenerator 133 und Elektroden 131 und 132 dienen zur Erzeugung eines vorzugsweise elektrischen Feldes, symbolisiert durch den gestrichelten Pfeil 134. Die Elektroden 131 und 132 stellen ein aktives kondensatorförmiges System bzw. Gebilde dar.
Figur 14 (Perspektive) und Figur 15 (Schnitt) beschreiben den Aufbau der Vorrichtung im Detail. Wie die Figur 14 zeigt, besteht das Staubsammelsystem des beutellosen Staubsaugers im Wesentlichen aus dem zylindrischen Staubsammelbehälter 26 und der Luftzuführung 22. Der aufgesaugte Grobstaub 17 setzt sich aufgrund der Gravitationskraft im Bodenbereich des Staubsammelbehälters 26 ab. Innerhalb des Staubsammelbehälters befinden sich die beiden gegenüberliegenden, einen Kondensator bildenden, konturorientierten
Hochspannungselektroden 131 und 132, wobei die obere Elektrode 131 beweglich (automatisch oder manuell) ausgeführt ist, so dass der Plattenabstand durch die Translation verringert werden kann. Die untere Elektrode 132 befindet sich im Bodenbereich des Staubsammelbehälters 26. Der Staub 17 stellt somit das Dielektrikum des Kondensators dar. Beide Kondensator-Elektroden 131 und 132 sind über einen vom Mikrocontroller 135 gesteuerten Schalter 136 mit dem Hochspannungsgenerator 133 verbunden. Das elektrische Feld 134 bildet sich zwischen den beiden Elektroden 131 und 132 aus. Das bewegliche Elektrodensystem 131 und 132 bildet demzufolge eine als Kondensator ausgebildete Staubpresse, wobei die Presswirkung durch Zuschalten des elektrischen Feldes 134 verstärkt wird. Zur weiteren Erklärung der Erfindung zeigt die Figur 15 die bereits beschriebene Vorrichtung nochmals im Schnitt. Vorzugsweise wird die untere Elektrode 131 kippbar bzw. schwenkbar ausgeführt, um den gepressten Staub entnehmen zu können. Bei der vom Hochspannungsgenerator 133 erzeugten Hochspannung handelt es sich vorzugsweise um eine stationäre
5 Gleichspannung in der Größenordnung 1 kV bis 3 kV. Durch das Pressen des Staubs unter Zuschalten des elektrostatischen Feldes werden Polarisationseffekte im Staub verstärkt sowie Adhäsionskräfte effektiver ausgenutzt, so dass eine Staubbindung „von selbst", d. h. ohne materielles Additiv, stattfindet und ein Aufstauben beim Ausschütten vermieden wird. Der Vorgang des Pressens unter Zuschaltung des elektrostatischen Feldes wird vorzugsweise dann iö ausgeführt, wenn der Staubsammelbehälter gefüllt ist. Als weitere Alternative kommt in Betracht, das Pressen mit Hilfe eines Sensors 41 (s. Figur 4) staubmengengesteuert durchzuführen. Ferner besteht die Möglichkeit, das Pressen nach jedem Einschalten des Gebläses 12 auszulösen. Weiterhin ist es möglich, in Abhängigkeit vom Signal des Staubmengensensors 41 die Press-Parameter wie z. B. die Presszeit und die i5 Hochspannungshöhe zu variieren. Die Verwendung einer Vorrichtung zum Pressen von Staub 17 unter Zuschaltung eines elektrostatischen Felds in einem beutellosen Staubsauger 1 weist die Vorteile auf, dass der Staub ohne Verwendung eines Beutels und/oder eines anderen materiellen Bindemittels hygienisch, d. h. ohne Aufstauben entsorgt werden kann und keine Feinstaubproblematik beim Entleeren entsteht.
20 Die Vorrichtung zur Erzeugung des elektromagnetischen Feldes kann bzgl. ihrer Lage relativ zum Staubsammelbehälter: innerhalb, oberhalb bzw. unterhalb angeordnet sein. Sie kann außerdem aktiv, d. h. generatorisch, mehrteilig oder kondensatorförmig ausgebildet sein, das Feld kann konstant oder variabel, rämlich oder zeitlich stationär oder instationär sein. Es sind mindestens zwei Elektroden vorhanden, eine kann den Boden des Staubsammelbehälters 5 bilden, sie können plattenförmig, konturorientiert oder rund sein, gegenüberliegend angeordnet, linear verfahrbar, eine Elektrode schwenkbar. Der Elektroden-Abstand kann variabel sein, beispielsweise durch motorische oder manuelle Veränderung. Der Generator zum Betrieb der Vorrichtung kann triboelektrisch (Beispiel: aerodynamisch bewegter Bandgenerator) oder elektronisch (Beispiel: Spannungsvervielfacherschaltung) arbeiten, das Hochspannungssignal 0 gleich- oder wechseiförmig mit hoher Frequenz sein. Die Aktivierung des Generators und das Pressen können einmalig (bei gefülltem Behälter), mehrmalig (nach jedem Einschalten), kontinuierlich, diskontinuierlich oder staubmengengesteuert erfolgen, zur Entnahme kann eine Elektrode ausschwenken.
In einer weiteren Variante wird Wasser als Staubbindemittel verwendet. Die Figur 16 zeigt 5 schematisch einen Drei-Fraktionen-Staubabscheider 160 mit einem Grobstaubbehälter 161 mit Grobstaub (erste Fraktion 162), einem Behälter 163 für die zweite, mittlere Staubfraktion 164, sowie einem Feinstaubfilter 165 mit Feinstaub (dritte Fraktion 166). Der konstruktive Aufbau des gesamten Abscheiders ist an anderer Stelle erläutert.
Der in den Staubabscheider 160 gelangte Staub wird folgendermaßen getrennt:
Der Grobstaub 162 umfasst mehrheitlich Partikel im Korngrößenbereich von mehr als ca. 200
5 μm, die im Grobstaubbehälter 161 gesammelt werden. Partikel, bei denen die Korngröße mehrheitlich im Bereich von ca. 30 μm bis ca. 200 μm liegen, werden im Staubsammelbehälter 163 gesammelt; Partikel, die kleiner als 30 μm sind, gelangen mehrheitlich in den Feinstaubfilter 165. Bei diesen Betrachtungen ist zu beachten, dass die Trenngrenzen unscharf sind. Deshalb beinhaltet die zweite Fraktion 164 auch Feinstaub 166, welcher bekanntlich beim Entleeren zum
10 Aufstauben neigt. Für die zweite Staubfraktion 164 wird deshalb ein Staubsammelbehälter 163 verwendet, mit dessen Hilfe und der Applikation von Wasser 170 eine hygienische Staubentnahme möglich ist.
Die Figur 17 zeigt den Aufbau eines geeigneten Staubsammelbehälters 163 mit dem Staub 164, einer Staubzuführung 171 mit Ventilklappe 172, einem Wassereinfüllventil 173, einem i5 Entlüftungsventil 174, einer Schütte 175, einer Ausflussöffnung 176 sowie einer
Schüttenzuführung 177. Wasser 170 eignet sich hervorragend zur Bindung von Staub. Mit Hilfe des über das Wassereinfüllventil 173 eingefüllten Wassers 170 wird der Staub 164 im Staubsammelbehälter 163 ggfs. durch Schütteln des Behälters 163 mit dem Staub 164 vermischt. Die Schütte 175 mit der Ausflussöffnung 176 ist in der in der Figur 17 gezeigten
20 Lage verschlossen und das Entlüftungsventil 174 nicht betätigt, d. h. geschlossen.
Die Figur 18 zeigt dann den Stausammelbehälter 163 während des Entleerungsvorgangs. Nach guter Durchmischung von Wasser 170 und Staub 164 entsteht ein Wasser-Staub-Gemisch, das durch Schwenken der Schütte 175 über die Ausflussöffnung 176 und die trichterförmige Schüttenzuführung 177 entleert werden kann. Die zugegebene Wassermenge ist so zu 5 bemessen, dass ein gut fließfähiges Gemisch entsteht. Zur Entleerung muss das Entlüftungsventil 174 geöffnet werden. Vorteilhafterweise sind die Innenwände des Staubsammelbehälters 163 sowie alle anderen Einzelteile mit einer Antihaftschicht (Lotusblüteneffekt) behandelt bzw. überzogen. Um die Behälter 161 und 163 separat entleeren zu können, sind sie trennbar ausgebildet. Zur Vermeidung von Verwechslungen sind optische 0 Unterschiede, insbesondere Ausführungen in unterschiedlichen Farben ratsam. Die
Verwendung von Wasser 170 als Staubbindemittel weist den Vorteil auf, dass der Staub 164 ohne Verwendung eines speziellen materiellen Bindemittels hygienisch, d. h. ohne Aufstauben entsorgt werden kann, somit ist kein kostenintensives Verbrauchmaterial notwendig.
Die Figuren 19 bis 24 zeigen Staubabscheide-Behälter, bei denen die Staubtrennung aufgrund 5 des Massenträgheitsprinzips erfolgt. Der in Figur 19 dargestellte, mit 201 bezeichnete
Staubabscheide-Behälter besitzt im Wesentlichen einen dreiteiligen Aufbau. Er besteht aus einem Sammelbehälter 202, einem Deckel 203 und einer dazwischen angeordneten Trennwand 204. Alle drei Teile sind als Stecksystem miteinander verbunden und können zur Reinigung getrennt werden.
Der Sammelbehälter 202 besteht aus einem festwandigen, luftundurchlässigen Kunststoffteil und ist hinsichtlich seiner Konturen dem Staubsammelraum eines in der Zeichnung nicht dargestellten Bodenstaubsaugers angepasst. Er kann einen eckigen oder runden Querschnitt besitzen. Nach oben wird der Sammelbehälter 202 durch die Trennwand 204 verschlossen. Die Trennwand 204 ist mit einer ersten Öffnung 205 versehen, welche von einem Kragen 206 umgeben ist, der sich auf der dem Sammelbehälter 202 gegenüberliegenden Seite um die Öffnung 205 erstreckt. Zusätzlich ist eine zweite Öffnung 207 vorhanden, in die ein
Grobstaubfilter 208 eingesetzt ist. Auf die Trennwand 204 ist der Deckel 203 aufgesetzt, dessen obere Deckfläche 209 wenigstens annähernd parallel zur Trennwand 204 ausgerichtet ist. Der Deckel 203 ist mit einer Öffnung 210 versehen, die den Lufteinlass bildet und zu diesem Zweck mit einem Luftansaugstutzen 21 1 umgeben ist. Der Luftauslass wird durch möglichst großflächige Auslassöffnungen 212 (siehe Figur 20) im Deckel 203 gebildet, die um die
Lufteinlassöffnung 210 herum angeordnet sind und von einem innenliegenden Feinstaubfilter 213 verdeckt werden. Hierzu ist der Deckel 203 mit einer geeigneten, in Figur 20 dargestellten Gitterstruktur 214 versehen. Zur Erzielung einer größtmöglichen Wirkfläche erstrecken sich sowohl die Auslassöffnungen 212 als auch der Feinstaubfilter 213 in der oberen Deckfläche 209 und in den daran anschließenden Seitenwänden 215 des Deckels 203.
Die Lufteinlassöffnung 210 und die erste Öffnung 205 in der Trennwand 204 sind koaxial hintereinander angeordnet, hierdurch wird mittels des Kragens 206 ein umlaufender, kegelstumpfförmiger Spalt 216 gebildet, dessen Fläche etwa der Querschnittsfläche der Lufteinlassöffnung 210 entspricht. Durch Anordnung des Luftauslasses um die Lufteinlassöffnung 210 herum wird eine schlagartige Umlenkung der eingesaugten, staubbeladenen Luft erreicht, die in Figur 19 durch die Pfeile 217 symbolisiert ist. Große bzw. relativ schwere Staubpartikel 218 können aufgrund ihrer Massenträgheit dieser Richtungsänderung nicht folgen, behalten ihre Strömungsrichtung bei und fallen in den Sammelbehälter 202. Die jetzt vom Grobstaub befreite - nur noch mit Feinstaub beladene Luft - wird abschließend durch den Feinstaubfilter 213 geführt (s. Pfeile 219) und dort vom
Feinstaub gereinigt. Dadurch wird die Luftbewegung im Sammelbehälter 202 minimiert und einmal abgesetzter Schmutz 220 - im Gegensatz zu bekannten Kesselsaugern, bei denen der Saugstrom komplett durch den Sammelraum geleitet wird - nicht wieder aufgewirbelt. In der scharfen Umlenkung treten zwangsläufig Turbulenzen und Wirbel auf, die sich in abgeschwächter Form bis in den Sammelbehälter fortsetzen können. Durch den hochsymmetrischen Aufbau des Ringspaltes 216 werden diese Effekte deutlich reduziert, eine weitere Verminderung wird durch die Ableitung über die als Bypass fungierende zweite Öffnung 207 in der Trennwand 204 erreicht. Der Filter 208 in der Öffnung verhindert eine Beaufschlagung des Feinstaubfilters 213 mit Grobstaub und muss hinsichtlich seiner Eigenschaften so dimensioniert sein, dass es den Grobstaub im Sammelbehälter 202 halten kann.
Um die erfindungsgemäßen Vorteile zu unterstützen, sind folgende Auslegungsrichtlinien vorteilhaft:
1. Die Fläche des Ringspaltes 216 ist in etwa gleich der Querschnittsfläche der Lufteinlassöffnung 210. Eine Veränderung der Querschnittsfläche würde zu einer Beschleunigung bzw. Verringerung der Luftgeschwindigkeit führen, was die Turbulenzen im Umlenkbereich vergrößern würde.
2. Der Durchmesser der Öffnung 205 ist 10-20% größer als der Durchmesser der Lufteinlassöffnung 210. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Grobstaubteilchen 218 sicher vom Sammelbehälter 202 aufgefangen werden.
3. Die Höhe des Kragens 206 liegt vorteilhafterweise zwischen 10 und 30 mm. Ist der Abstand zu kurz, pflanzen sich Störungen aus dem Umlenkbereich bis in den
Sammelbehälter 202 fort und führen dort zu erhöhten Luftgeschwindigkeiten. Ist der Abstand zu groß, erreichen die gröberen Staubteilchen 218 nicht mehr zuverlässig den Sammelbehälter 202.
Durch die vorgenannten Konstruktionsmerkmale wird ganz bewusst eine Trenngrenze von ca. 30 μm angestrebt, d.h. es sammelt sich nur gröberer Staub 218 im Sammelbehälter 202. Dadurch wird beim Leeren des Behälters 202 das von marktüblichen Zyklonabscheidern bekannte unhygienische Aufstauben verhindert. Allerdings enthält die Luft nach der Trennung durch die Umlenkung noch so viel Staub, dass ohne weitere Maßnahmen übliche Ausblasfilter hinter dem Gebläse (nicht dargestellt) völlig überlastet wären.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch das Nachschalten des Feinstaubfilters 213 gelöst. Dieses ist dabei vorteilhafter weise so ausgelegt, dass es zusammen mit der Staubtrennung am Ringspalt 216 die Filterleistung eines handelsüblichen Staubbeutels erreicht. Der Filter 213 kann als Tiefen- bzw. Volumenfilter oder als Oberflächenfilter ausgebildet sein, und zwar als regenerierbarer Dauerfilter oder als auswechselbarer Wegwerffilter.
Die Figuren 21 und 22 zeigen zwei weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, wobei funktionsgleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 19 versehen sind.
Der in Figur 21 dargestellte Staubabscheide-Behälter 201 hat bei kompaktem Aufbau einen gegenüber der ersten Ausführung erheblich vergrößerten Feinstaubfilter 213, da hier neben der oberen Deckfläche 209 auch die Seitenflächen 221 als Filter ausgeführt sind. Dadurch wird die Aufnahmekapazität und demzufolge die Standzeit des Feinstaubfilters 213 deutlich erhöht, so dass ein Austausch oder eine Rückreinigung nur noch sehr selten (ca. einmal jährlich) notwendig ist. Der festwandige Sammelbehälter 202 lässt sich leicht entleeren, wenn dessen Boden 222 entnehmbar ausgeführt ist.
Obwohl der überwiegende Teil des Feinstaubes im Inneren des Filters 213 gebunden ist, wird ein kleiner Teil die Oberfläche des Feinstaubfilters 213 und auch die gegenüberliegende Außenfläche des Sammelbehälters 202 verschmutzen. Daher besteht bei beiden bisher gezeigten Ausführungen die Gefahr, dass der Benutzer mit dem Feinstaub in Kontakt kommt, wenn der Feinstaubfilter 213 zum Reinigen oder Auswechseln ausgebaut wird.
Diesen Nachteil vermeidet die Ausgestaltung eines Staubabscheide-Behälters 201 nach Figur 22. Dort ist der Feinstaubfilter 213 als innenbeaufschlagter und baulich vom Sammelbehälter 202 getrennter Hohlkörper 223 ausgeführt. Er steht mit dem Raum 224, der sich zwischen der oberen Deckfläche 209 (die hier keine Filterfunktion hat) und der Trennwand 204 erstreckt, über eine Öffnung 225 mit angeformtem Befestigungsstutzen 226 in Verbindung. Auf diese Weise kann der Filter 213 vom Benutzer leicht und ohne Kontakt mit Feinstaub ausgewechselt werden.
Bei den vorbeschriebenen Staubabscheidern wird eine Staubtrennung in zwei Fraktionen - Grob- und Feinstaub erreicht. Will man beim Entleeren des Staubabscheide-Behälters 201 ein Aufstauben vermeiden, so kann dem Behälter 201 wie vorbeschrieben ein Staubbindemittel zugeführt werden. Da der Grobstaubanteil ca. 90 % der gesamten Staubmasse beträgt, ist der Verbrauch an Staubbindemittel sehr hoch. Die Figuren 23 und 24 offenbaren deshalb einen Staubabscheide-Behälter 300, mit dem sich der Staub insgesamt in drei Fraktionen unterteilen lässt, d. h., der Grobstaub wird in eine grobe Fraktion und eine mittlere Fraktion unterteilt (s. auch Figur 16). Die mit Schmutz 306, 307 beladene Luft gelangt über einen Anschluss 301 in einen ersten Sammelbehälter 302, in dem aufgrund der reduzierten Strömungsgeschwindigkeit durch die Schwerkraft die gröbste Schmutzfraktion 306 abgeschieden wird. Kleiner und leichtere Schmutzpartikel ab 200 μm werden trotz der reduzierten Luftgeschwindigkeit zum Ringspaltabscheider 303 weitergetragen. Dort wird eine mittlere Staubfraktion 307 abgetrennt und in einem zweiten Sammelbehälter 304 gesammelt. Die dritte und feinste Staubfraktion (< 30 μm) gelangt mit dem Luftstrom in den von innen beaufschlagten Feinstaubfilter 305 und wird dort abgeschieden.
Dies hat bei der Entleerung der Behälter folgenden Vorteil:
Die erste Fraktion, die nur grobe Teile enthält, kann ohne jegliches Aufstauben auch ohne Bindemittel entleert werden. Daher wird nur für die mittlere Fraktion ein Staubbindemittel benötigt. Die zur Bindung benötigte Menge kann dabei gegenüber Verfahren, die die ersten beiden Fraktionen in einem Behälter sammeln, erheblich reduziert werden. Ein weiterer Vorteil ist die größere Freiheit bei der Wahl und der konstruktiven Auslegung des Verfahrens zur Feinstaubabtrennung. Werden nur zwei Fraktionen gebildet, müssen nämlich alle Strömungswege auf die größten vorkommenden Teile ausgelegt werden. Diese werden durch den Innendurchmesser des Zubehörs auf etwa 30 mm begrenzt. Da beim vorgeschlagenen Verfahren diese großen Teile bereits im ersten Sammelbehälter 302 verbleiben, hat man für die Feinstaubabtrennung eine Reihe neuer Möglichkeiten:
Statt einem Ringspaltabscheider 303 mit mindestens 30 mm Einlassdurchmesser, können wie in Figur 24 gezeigt, zwei oder mehrere parallel angeordnete kleinere Ringspaltabscheider 303a und 303b verwendet werden. Mehrere kleinere Abscheider haben bei gleicher Leistung weniger Strömungswiderstand als ein großer und lassen sich konstruktiv besser in einen vorhandenen Bauraum einfügen.
Der in verschiedenen Ausführungsformen in den Figuren 25 bis 29 dargestellte Feinstaub-Filter 400 ist den vorbeschriebenen Staubabscheide-Systemen nachgeschaltet. Unabhängig von der Ausführungsform als Fliehkraftabscheider / Zyklonabscheider (Figuren 1 bis 15) oder Abscheider nach dem Massenträgheitsprinzip / Ringspaltabscheider (Figuren 19 bis 24) hat der Feinstaubfilter 400 die Aufgabe, die den Vorabscheider passierenden Partikel zu binden, damit diese nicht wieder in die Umgebungsluft gelangen. Erfindungsgemäß ist das Staubabscheide- System derart aufgebaut, dass es gegenüber herkömmlichen Systemen eine größere Trenngrenze hat und somit nur Staub bis ca. 30 μm sammelt. Der Staub, der kleiner als 30 μm ist, im Folgenden als Feinstaub bezeichnet, gelangt mehrheitlich in den Feinstaubfilter 400.
Die Figuren 25 und 26 erläutern den prinzipiellen Aufbau des vorgeschlagenen Filtersystems, das vorzugsweise die Gestalt einer quaderförmigen Kassette besitzt. Eine rahmenförmige bzw. rechteckige breit- und beidseitig offene Halterung 401 enthält das vorder- und hinterseitige Filtermedium 402 bzw. 403. Ferner ist in der Oberseite der Halterung 401 die Luftzuführung 404 für die Abluft aus dem Staubabscheide-System angeordnet. Die Halterung 401 wird vorzugsweise als rechteckiger Faltrahmen ausgeführt. Als weitere Lösungsalternative wird vorgeschlagen, die Halterung 401 als umlaufend geschlossenen, luftdurchlässigen, porösen bzw. ebenfalls filtrierenden Hohlkörper auszuführen, in den das Filtermedium 402 bzw. 403 eingesetzt wird, wobei sich die Filtereigenschaften von filternder Halterung 401 und innen liegendem Filtermedium 402 bzw. 403 unterscheiden können. So kann die Halterung 401 vorzugsweise aus gesintertem Kunststoff oder einem vergleichbaren Material bestehen. Durch diese mehrstufige Filteranordnung lässt sich eine Feinstfilter-Qualität erreichen. Die Dimensionen der kassettenförmigen Filtergeometrie sind an die vorgegebenen Bauraumverhältnisse eines handelsüblichen Bodenstaubsaugers angepasst und sollten im Bereich einer Standardverpackung für Staubsauger-Filterbeutel, etwa 170 mm x 230 mm x 85 mm H x B x T liegen. Figur 27 und Figur 28 zeigen detailliert eine Ausführungsform der ersten Lösungsalternative, Figur 29 eine weitere Ausführungsform dieser Alternative.
Figur 27 zeigt den Feinstaubfilter 400 in der Draufsicht mit dem Filtermedium 402 und 403 sowie der Luftzuführung 404. In dieser Ausführungsvariante besteht das Filtermedium 402, 403 aus einem hochspeicherfähigen mattenförmigen, vorzugsweise einem elektrostatisch geladenem synthetisch hergestelltem oder natürlichem Filtervlies, wobei die Mattendicke ca. 10 bis 20 mm beträgt. Die elektrostatische Aufladung erfolgt während des Herstellungsprozesses des Filtervlieses. Die Luftzuführung 404 wird vorzugsweise als Langloch ausgeführt, um eine optimale Anströmung des Filtermediums 402, 403 zu gewährleisten. Weiterhin zeigt die Figur 27 den zwischen dem Filtermedium 402, 403 und der Luftzuführung 404 angeordneten filtermaterialfreien Hohlraum 405, der ebenfalls eine optimale Anströmung des Filtermediums 402, 403 unterstützt.
Die Figur 28 zeigt nochmals den zwischen dem Filtermedium 402, 403 und der Luftzuführung 404 befindlichen filtermaterialfreien Hohlraum 405. Des weiteren ist der Abluftstrom aus dem Staubabscheide-System durch die Pfeile 406 symbolisiert. Die Filteranordnung kann noch verbessert werden, wenn sich in dem Hohlraum 405 zwischen den beiden Filtermedien 402, 403 Watte oder ein watteähnliches Material befindet. Versuche haben gezeigt, dass sich insbesondere kleinere Partikel < 15 μm in Watte gut binden bzw. speichern lassen.
Figur 29 beschreibt eine weitere Variante in der Draufsicht. Das Filtermedium 402, 403 besteht hier aus einem hochspeicherfähigen dünnen, vorzugsweise elektrostatisch geladenem, synthetisch hergestelltem oder natürlichem Filtervlies, wobei die Dicke der Vlieslage jetzt ca. 4 bis 7 mm beträgt. Um eine vergleichbare Staubaufnahmekapazität bei niedrigen Strömungsverlusten zu erreichen, muss das Filtervlies 402, 403 in dieser Ausführung gefaltet bzw. plissiert werden. Der „Plissierwinkel" α beträgt ca. 30°. Durch die Plissierung wird eine große Filterfläche geschaffen. Bei Verwendung der oben beschriebenen Filtermatte wird die Kapazität im Wesentlichen durch eine hohe Tiefenspeicherung erreicht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Behandlung von Staub, bei dem der Staub in einem Staubsauger in mindestens zwei Fraktionen getrennt wird, welche sich durch die Größe und/oder Masse der Staubpartikel unterscheiden, und bei dem einer Fraktion ein Staubbindemittel
5 zugegeben wird.
2. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fraktion, deren Staubpartikel mehrheitlich kleiner sind als die Fraktion, der ein Staubbindemittel zugegeben wird, von einem Feinstaubfilter aufgenommen wird.
10 3. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Staub in drei Fraktionen getrennt wird, welche sich durch die Größe und/oder Masse der Staubpartikel unterscheiden, und dass der Fraktion mit Staubpartikeln, welche mehrheitlich mittlere Größe oder Masse besitzen, ein Staubbindemittel zugegeben wird.
i5 4. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Fraktion mehrheitlich Staubpartikel mit einer Größe von mehr als 200 μm enthält, dass eine zweite Fraktion mehrheitlich Staubpartikel mit einer Größe zwischen 200 μm und 30 μm enthält und dass eine dritte Fraktion mehrheitlich Staubpartikel mit einer 0 Größe von weniger als 30 μm enthält.
5. Verfahren zur Behandlung von Staub nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Staubbindemittels in einem in den Staubsauger einsetzbaren und von dort entnehmbaren Staubsammelbehälter erfolgt.
5 6. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge und/oder der Zugabezeitpunkt und/oder die Zugabefrequenz des Staubbindemittels zeit-, füllstands- oder staubmengengesteuert erfolgt.
7. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 5 oder 6, 0 dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Staubbindemittels bei eingeschaltetem Gebläse in den Saugluftstrom vor dem Staubsammelbehälter oder direkt in den Staubsauger eingesetzten Staubsammelbehälter erfolgt.
8. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Staubbindemittels zum Staubsammelbehälter nach dessen Einsetzen in den Staubsammelraum des Staubsaugers automatisch erfolgt.
5 9. Verfahren zur Behandlung von Staub nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Staubbindemittel ein ein- oder mehrkomponentiges Additiv verwendet wird, welches in fester und/oder flüssiger und/oder gasförmiger Phase vorliegt, wobei die Phase veränderbar sein kann, um den in loser ungebundener Form vorliegenden aufgesaugten lo Staub zu binden und/oder zu vermischen und dabei zumindest teilweise eine Bindung des
Staubes vorzunehmen.
10. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Phase des Staubbindemittels durch Zuführung bzw. Abführung von Energie, i5 insbesondere Wärmeenergie oder Bewegungsenergie veränderbar ist.
11. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Staubbindemittel mindestens eine der folgenden Materialien verwendet wird:
- eine insbesondere dispergierbare Flüssigkeit; 20 - ein Pulver;
- ein Schaum;
- ein Granulat;
- ein fester, insbesondere tablettenförmig gepresster Stoff.
12. Verfahren zur Behandlung von Staub nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5 dadurch gekennzeichnet, dass dem Staubbindemittel ein Duftstoff und/oder eine keimhemmende Substanz zugesetzt ist.
13. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, 0 dass dem Granulat ein Mittel zugesetzt ist, welches dessen Hafteigenschaften für Staub verbessert.
14. Verfahren zur Behandlung von Staub nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Staubbindung ein schwammartiger Gegenstand verwendet wird.
15. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der schwammartige Gegenstand auf dem Boden des Staubsammelbehälters angeordnet ist.
5 16. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der schwammartige Gegenstand mit einem flüssigen Staubbindemittel mit niedrigem Dampfdruck wie z. B. Glycerin oder Glykol getränkt ist.
17. Verfahren zur Behandlung von Staub nach Anspruch 16, lo dadurch gekennzeichnet, dass der schwammartige Gegenstand auf seiner zum Staubeintritt des Sammelbehälters gerichteten Seite mit einer flüssigkeitsleitenden Beschichtung mit hoher Kapillarität wie z. B. Cellulosefasern versehen ist.
18. Verfahren zur Behandlung von Staub nach einem der Ansprüche 1 bis 8, i5 dadurch gekennzeichnet, dass die Staubbindung durch Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes erfolgt.
19. Verfahren zur Behandlung von Staub nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser als Staubbindemittel verwendet wird.
0 20. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 19, gekennzeichnet durch Mittel zur Trennung von mittels einem Staubsauger aufgesaugten Staub in mindestens zwei Fraktionen, welche sich durch die Größe der Staubpartikel unterscheiden, durch Mittel zur Zugabe eines Staubbindemittels in die in einem Staubsammelbehälter befindliche Fraktion und durch einen Feinstaubfilter zur 5 Aufnahme der Fraktion, deren Staubpartikel mehrheitlich kleiner sind als die Fraktion, der ein Staubbindemittel zugegeben wird.
21. Vorrichtung zur Trennung von mittels einem Staubsauger aufgesaugten Staub in mindestens zwei Fraktionen, wobei der Staubsauger einen Lufteinlass, einen Luftauslass und einen festwandigen Sammelbehälter umfasst, insbesondere Vorrichtung nach 0 Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass und der Luftauslass vom Sammelbehälter durch eine Trennwand mit einer Öffnung abgeteilt sind, und dass die Anordnung des Lufteinlasses, des Luftauslasses und der Trennwand mit ihrer Öffnung eine schlagartige Umlenkung des Luftstroms in der Art bewirken, dass Staubpartikel mit einer vorbestimmten Mindestgröße nach dem Massenträgheitsprinzip aus dem Luftstrom abgeschieden werden und im Sammelbehälter unterhalb der Trennwand verbleiben.
22. Staubabscheide-Behälter nach Anspruch 21 , s dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass als Öffnung in einer Deckfläche des Behälters ausgebildet ist und dass die Trennwand wenigstens im Bereich ihrer Öffnung annähernd parallel zur Deckfläche angeordnet ist.
23. Staubabscheide-Behälter nach Anspruch 22, lo dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung in der Trennwand von einem zur Lufteinlassöffnung gerichteten Kragen umgeben ist.
24. Staubabscheide-Behälter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, i5 dass beide Öffnungen kreisförmig ausgebildet sind und einen zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Spalt bilden.
25. Staubabscheide-Behälter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen koaxial angeordnet sind.
0 26. Staubabscheide-Behälter nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Spalts derart dimensioniert ist, dass die durch den Spalt gebildete zylindrische bzw. kegelstumpfförmige Mantelfläche etwa der Querschnittsfläche der Lufteinlassöffnung entspricht.
5 27. Staubabscheide-Behälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand mit einer Bypass-Öffnung versehen ist.
28. Staubabscheide-Behälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 0 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter abnehmbar vom Rest des Behälters ausgebildet ist.
29. Staubabscheide-Behälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass er neben dem Sammelbehälter einen Deckel und die Trennwand umfasst, wobei der 5 Deckel den Lufteinlass, Öffnungen für den Luftauslass und einen Feinstaubfilter beinhaltet.
30. Staubabscheide-Behälter nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen und der Feinstaubfilter sich in der oberen Deckfläche und in den daran anschließenden Seitenwänden erstrecken.
lo 31. Staubabscheide-Behälter nach mindestens einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Feinstaubfilter als baulich vom Sammelbehälter getrennter Hohlkörper ausgeführt ist.
32. Staubabscheide-Behälter nach mindestens einem der Ansprüche 21 bis 31 , i5 dadurch gekennzeichnet, dass er an die Innenkonturen eines Staubsammelraums eines Staubsaugers, insbesondere eines Bodenstaubsaugers angepasst ist.
33. Staubabscheide-Behälter nach Anspruch 20, insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche 21 bis 32, 0 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sammelbehälter zur Aufnahme von Staubfraktionen mit unterschiedlicher Partikelgröße bzw. -masse strömungsmäßig in Reihe hintereinander angeordnet sind.
34. Staubabscheide-Behälter nach Anspruch 33, 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter derart ausgebildet sind, dass die Trenngrenze des ersten Behälters bei ca. 200 μm und die Trenngrenze des zweiten Behälters bei ca. 30 μm liegt.
35. Vorrichtung zur Zugabe eines Staubbindemittels in einen Staubsammelbehälter, insbesondere Vorrichtung nach Anspruch 20, 0 gekennzeichnet durch ihre Ausbildung als externe, von einem Staubsauger getrennte
Einrichtung.
36. Vorrichtung zur Zugabe eines Staubbindemittels in einen Staubsammelbehälter, insbesondere Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ihre Anordnung innerhalb eines Staubsaugers.
37. Vorrichtung zur Zugabe eines Staubbindemittels in einen Staubsammelbehälter, insbesondere Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ihre Anordnung innerhalb eines Saugvorsatzes für einen Staubsauger.
5 38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass Betätigungsmittel vorgesehen sind, über welche die Zugabe des Staubbindemittels zum Staubsammelbehälter aktivierbar ist.
39. Vorrichtung nach Anspruch 37 oder 38, 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsauger oder der Saugvorsatz mit einer Steuereinrichtung ausgestattet ist, über welche die Zugabe des Staubbindemittels zum Staubsammelbehälter zu mindestens einem der nachfolgenden Zeitpunkte automatisch aktivierbar ist:
- vor dem Beginn des Saugvorgangs; i5 - zum Beginn des Saugvorgangs;
- während des Saugvorgangs;
- nach Beendigung des Saugvorgangs.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, gekennzeichnet durch einen Druck-, Füllstands- oder Staubmengensensor zur Erkennung 20 des Füllzustandes des Staubsammelbehälters.
41. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Zugabe des Staubbindmittels als von der Steuereinrichtung betätigbare Dosiereinrichtung ausgebildet sind.
5 42. Vorrichtung nach Anspruch 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung als Dosierpumpe für flüssige, schäum-, pulver- oder granulatförmige Medien ausgebildet ist.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42, 0 gekennzeichnet durch eine der Dosierpumpe nachgeschaltete Düse zur Verteilung des
Staubbindemittels.
44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung als von der Steuereinrichtung betätigbares Ventil ausgebildet ist.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung als entleerbares Magazin, Dosierklappe, Dosierschnecke oder Dosierkolben für feste, pulver- oder granulatförmige Medien ausgebildet ist.
5 46. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 35 bis 45, gekennzeichnet durch eine Pressvorrichtung zum Einpressen des Staubs in das Staubbindemittel.
47. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 35 bis 45, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Vermischen von Staub und Staubbindemittel.
lo 48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Vermischen von Staub und Staubbindemittel als Rührwerk ausgebildet ist.
49. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 35 bis 48, i5 gekennzeichnet durch eine auf den Staubsammelbehälter wirkende Heizeinrichtung.
50. Vorrichtung nach Anspruch 49, gekennzeichnet durch eine auf den Staubsammelbehälter wirkende Kühleinrichtung.
51. Vorrichtung nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet,
20 dass die Heizeinrichtung und/oder die Kühleinrichtung im Staubsammelbehälter angeordnet ist.
52. Vorrichtung nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung und/oder die Kühleinrichtung im Staubsauger angeordnet ist.
5 53. Vorrichtung nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung und/oder die Kühleinrichtung in einer vom Staubsauger räumlich getrennten Aufnahmevorrichtung für den Staubsammelbehälter angeordnet ist.
54. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 35 bis 53, 0 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Teile des Sammelbehälters mit einer Antihaftbeschichtung ausgestattet sind.
55. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 35 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Teile des Sammelbehälters elastisch ausgebildet sind.
56. Feinstaubfilter, insbesondere zur Verwendung in einer Vorrichtung nach Anspruch 20, 5 gekennzeichnet durch eine Speicherkapazität von mindestens 200 Gramm Feinstaub.
57. Feinstaubfilter nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter als Kassettenfilter ausgebildet ist und als Filtermaterial ein mattenförmiges Filtervlies verwendet wird.
lo 58. Feinstaubfilter nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette quaderförmig ausgebildet ist, wobei eine zentrale Luftzuführung in einer Deckfläche und die Luftabführung auf zwei gegenüberliegenden Wandseiten erfolgt.
59. Feinstaubfilter nach Anspruch 58, i5 dadurch gekennzeichnet, dass das Filtervlies in den die Luftabführung bildenden Wandseiten angeordnet ist.
60. Feinstaubfilter nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Vliesmatten ein von Vlies freigehaltener Speicherraum 20 ausgebildet ist.
61. Feinstaubfilter nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherraum wenigstens teilweise mit Watte gefüllt ist.
62. Feinstaubfilter nach einem der Ansprüche 56 bis 61 , 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesmatten plissiert sind.
63. Feinstaubfilter nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, dass der Plissierwinkel α ca. 30° beträgt.
0 64. Feinstaubfilter nach einem der Ansprüche 56 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesmatten elektrostatisch aufgeladen sind.
65. Feinstaubfilter nach einem der Ansprüche 56 bis 64, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesmatten aus synthetischem Material hergestellt sind.
66. Feinstaubfilter nach einem der Ansprüche 56 bis 65, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesmatten aus Naturfaser hergestellt sind.
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