EP2201879A2 - Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern - Google Patents

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EP2201879A2
EP2201879A2 EP09179882A EP09179882A EP2201879A2 EP 2201879 A2 EP2201879 A2 EP 2201879A2 EP 09179882 A EP09179882 A EP 09179882A EP 09179882 A EP09179882 A EP 09179882A EP 2201879 A2 EP2201879 A2 EP 2201879A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dust
centrifugal
air
vacuum cleaner
centrifugal separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09179882A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2201879A3 (de
Inventor
Armin Böck
Silvio Hamm
Albert Kleinhenz
Martin Storath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2201879A2 publication Critical patent/EP2201879A2/de
Publication of EP2201879A3 publication Critical patent/EP2201879A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/14—Bags or the like; Rigid filtering receptacles; Attachment of, or closures for, bags or receptacles
    • A47L9/1418—Impermeable dust collecting bags
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L9/1481—Means for removing bags in suction cleaners, e.g. ejecting means; Means for exchanging bags
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    • A47L9/16—Arrangement or disposition of cyclones or other devices with centrifugal action
    • A47L9/1683—Dust collecting chambers; Dust collecting receptacles

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum cleaner with centrifugal separators, comprising a first centrifugal separator for separating dust from dust-laden suction air with an air inlet for dust-laden suction air into a separation chamber and an air outlet, which communicates via a dip tube with the separation chamber, wherein coarsely cleaned suction air through the dip tube emerges from the first centrifugal separator and at least one downstream second centrifugal separator for separating fine dust from the coarse-cleaned suction air with an air inlet, which is in communication with an air guide chamber of the first centrifugal separator.
  • Such so-called bagless vacuum cleaners usually operate with a centrifugal separator, which separates dust and dirt by utilizing centrifugal force from a stream of air swirling through a separation chamber.
  • the separated dust which is deposited at the bottom of the deposition chamber or the dust collector, can then be removed.
  • the cleaned of coarse dirt suction air of the vortex flows back inside the separation chamber and is blown out of the vacuum cleaner.
  • centrifugal separators are generally not able to separate the fine dust from the air, these vacuum cleaners often have downstream fine dust filters, which are arranged in the region of the air outlet.
  • these fine dust filters can often clog up very quickly due to the large amount of fine dust and must be constantly cleaned.
  • the centrifugal separator separates the coarse dust and dirt from the air sucked in several small cyclones, which separate the coarsely purified air still the fine dust before the air again comes out of the vacuum cleaner.
  • An example of this is in the DE 10 2004 028 677 A1 given.
  • the dust-laden suction air passes first into a first separation chamber, in which the coarse dust and dirt from the turbulent air is separated.
  • the debris migrates down the walls of the deposition chamber and accumulates at the bottom of the deposition chamber, while the roughly cleaned air passes back out through a dip tube in the center of the deposition chamber.
  • the outflowing air is divided and led to a large number of small Centrifugal separators, in which the dust-laden suction air is swirled on the same principle.
  • the fine dust is separated from the dust-laden suction air in the small centrifugal separators, which also moves down the walls of the centrifugal and falls into fine dust chambers.
  • the cleaned suction air in turn migrates through a dip tube to the outside and is discharged through an outlet from the vacuum cleaner.
  • a disadvantage of such a construction may be that the small centrifugal separator with their fine dust chambers in the vacuum cleaner take away space that is no longer available as a collecting space for the coarse dirt available. Thus, the collection capacity of the vacuum cleaner can be significantly reduced.
  • the invention has the object of providing an improved vacuum cleaner with a centrifugal separator for separating coarse dust and downstream small centrifugal separators for separating fine dust in such a way that the dust collector has the largest possible dust collection capacity and a very high proportion of the dust particles is eliminated from the suction air.
  • the vacuum cleaner according to the invention with centrifugal separators succeeds in that the first centrifugal separator is a Wirbelrohrabscheider and that the at least second centrifugal separator is a Cyclonabscheider.
  • the advantage of such an arrangement is in that it has a very high degree of separation. This means that a very high proportion of the dust in the intake air, etc., is separated from the air in the first vortex tube centrifugal separator and collected in a separate container.
  • the at least one downstream, designed as a cyclone cyclone is applied only to a very small extent with dust and, which has a long service life to the advantage.
  • the vacuum cleaner according to the invention with centrifugal separators is thus characterized by an extraordinary lifetime, the first and second separator over the life of the device need not be changed.
  • At least two, preferably three, in particular at least four, second centrifugal separators are provided, which are designed as cyclone and / or Wirbelrohrabscheider.
  • Vortex separators are characterized by the fact that they cause a low pressure loss in a dust separation and large heavy dust particles can be safely separated.
  • Wirbelrohrabscheider are characterized by a cylindrical, so in the radial direction constant Abscheideraum. A dust outlet may be at an air reversal.
  • the first centrifugal separator is a Wirbelrohrabscheider because with a low pressure loss safely the large heavy particles can be eliminated and only the particulate matter in the dust-laden air can be provided to the downstream centrifugal separator.
  • Cyclone separators are characterized by the fact that they can have an improved fine dust separation in comparison to vortex tube separators. Cyclone separators are characterized by a conical, ie variable in the radial direction Separating chamber.
  • the second centrifugal separator is a cyclone separator, which safely eliminates particulate matter.
  • the changing arrangement of second centrifugal separators designed as a cyclone and vortex tube has proven particularly suitable for particulate matter separation.
  • the first centrifugal separator preferably has a dust outlet arranged laterally on the separation space in the region of the air reversal, through which the separated dust can be centrifuged out by centrifugal force into a dust collecting container separate from the separating chamber.
  • Both cyclone and cyclone separators are to be regarded as centrifugal separators, centrifugal forces acting on the particles in the centrifugal force separator and accelerating them radially outward.
  • centrifugal separators are used in particular in so-called bagless vacuum cleaners.
  • the first centrifugal separator separating the coarse dust is constructed such that the separating chamber of the centrifugal separator absorbs only the air vortex separating the dust, but the dust itself is ejected via a dust outlet into a separate dust collecting container. Because the separation chamber and the dust collection container are decoupled, the dust collection container can be arranged independently of the deposition process.
  • the shape of the dust collector is no longer tied to the air duct of the air vortex. Thus, the dust collector is free in the design option and can be adapted to the spatial conditions of the vacuum cleaner.
  • the air vortex is limited to the separation space, the dust collector can be designed arbitrarily and is not affected by the air vortex.
  • the dust outlet for the dust collection container is arranged on the side wall of the separation chamber, preferably in the region of the air reversal of the dust separating vortex.
  • the centrifugal separator following the first centrifugal separator are arranged in parallel.
  • the air flow exiting from the first centrifugal separator is divided into several uniform, sometimes different air streams.
  • thereby loaded with particulate matter suction air can be divided into several centrifugal separators.
  • thereby a safe dust separation over the life of the vacuum cleaner can be achieved.
  • First and second centrifugal separator thus use the same dust collector. This is especially efficient for the dust collection capacity.
  • This common use of a dust collection container is made possible by the fact that the dust separating vortex of the first centrifugal separator is separated from the dust collecting container and thus can not influence the downstream centrifugal separator which also opens into this dust collecting container.
  • the second downstream centrifugal separator is also provided with a bottom for the air reversal of Abscheidewirbels and has a arranged in the region of this air reversal lateral dust outlet, through which the separated dust by centrifugal force in a separate from the separation chamber dust collector out can be spun out.
  • the dust collecting container is removable and has an emptying flap.
  • the dust collector of the embodiment of a vacuum cleaner with centrifugal separator according to the invention can except for Openings, which are connected to the dust outlets of the centrifugal, be closed. Therefore, it can be easily taken out of the dust collector without the dirt collected therein being discharged to the environment.
  • the substantially closed container has an emptying flap, which can only be opened above the garbage bin. This can be advantageous in particular for allergy sufferers since the operator does not come into contact with any dust.
  • the dust collection on partitions to prevent any turbulence of the separated from the first centrifugal coarse dirt and dust through the Abscheidewirbel the downstream centrifugal.
  • the partitions are not fixedly connected to the floor so that there may still be a passage between the walls and floor through which dust may pass from one area of the tank to the other as an area is filled more quickly.
  • the collection capacity of the dust collector can be optimally used. This is particularly advantageous if the dust collector has a flexible bottom. It can be a film that can adapt to any vacant spaces in the vacuum cleaner and thus provides maximum dust collection capacity.
  • the dust collector opens here in a dust collecting film, which rests only on the dust collector and with increasing filling level of dirt and dust more and more into the room until they finally fills all available collection space and must be removed and replaced by the operator.
  • the present invention facilitates with simple and constructive means the realization of an improved vacuum cleaner with a first centrifugal separator for separating coarse dust and downstream smaller centrifugal separators for the separation of fine dust in such a way that the dust collecting container has the largest possible dust-collecting capacity and a very high proportion of the dust particles is eliminated from the suction air.
  • Fig. 1a shows in a perspective and Fig. 1b in a schematic sectional view of the basic structure of a Staubabscheidesystems invention with a first centrifugal separator 1 for separating the coarse dirt and dust from the sucked by the vacuum cleaner dust laden air, a dust collector 2 and two of the first centrifugal downstream smaller centrifugal separator 3 for the separation of fine dust.
  • the dust-laden air which has been collected by the vacuum cleaner nozzle passes through a laterally arranged air inlet 4 in the first centrifugal separator and is swirled due to the shape of the air inlet and the separation chamber 5.
  • the air vortex flows through the separation chamber 5 and separates from it due to centrifugal forces, in particular in the region of the bottom of the separation chamber 5 dirt and dust from which is pressed due to the centrifugal force to the wall of the separation chamber 5, from where it via the dust outlet 6 in the dust collector. 2 is ejected.
  • the air vortex is reversed at the bottom of the separation chamber 5 and passes through the interior of the separation chamber 5 and the air outlet 7 to the arranged dip tube 14 in the downstream centrifugal 3.
  • the air duct is in the Fig. 2 again shown in detail.
  • the air is again moved in vortices, which are formed by geometry of air inlet and centrifugal separators, down, now the particulate matter from the air via centrifugal forces is deposited on the side walls of centrifugal 3.
  • the separated particulate matter travels downwards along the walls of the centrifugal separators 3 and leaves the downwardly open centrifugal separators 3 and falls into the dust collecting container 2, into which the centrifugal separators 3 protrude.
  • Fig. 2 shows the air flow in the first centrifugal separator 1 again in more detail.
  • the air vortex which separates the dust and dirt in the separation chamber 5 is reversed on the ground by means of a Umlenkkegels 8 and coarsely cleaned air flow is guided via the dip tube 7 in the air duct 9, from where it enters the air inlets 10 of the downstream centrifugal 3 , There, the fine dust is separated, which as well as the separated in the centrifugal separator 1 coarse dust is thrown into the dust collector 2.
  • the dust collecting container 2 is, as in FIG. 1 and 2 can be seen, designed as a common dust collector for all centrifugal separators. Both the coarse dust from the dust ejection of the first Centrifugal separator 1 and the fine dust from the centrifugal separators 3 passes into the dust collecting container. 2
  • a dust collection container 2 is shown in each case, which is surrounded by a dust-collecting film 11 like a tube.
  • the dust collecting film 11 rests on the displaceable bottom 12 of the dust collecting container 2 and is pushed away from the container 2 with this bottom 12 as soon as dust settles on the bottom container and thus exerts pressure on the bottom 12.
  • the dust collector 2 it is also possible by the invention, the dust collector 2 to build so that it merges only the dust outlet 6 of the centrifugal and then directly into a dust collecting sheet 11 as in FIGS. 3 to 5 shown, flows.
  • the present invention facilitates with simple and constructive means the realization of an improved vacuum cleaner with a first centrifugal separator for separating coarse dust and downstream smaller centrifugal separators for the separation of fine dust so that the dust collector has the largest possible dust collection capacity and a very high proportion of dust particles the suction air is excreted.

Abstract

Staubsauger mit einem ersten Fliehkraftabscheider (1) zur Abscheidung von Staub aus staubbeladener Saugluft, mit einem Lufteinlass (4) für staubbeladene Saugluft in einen Abscheideraum (5) und einem Luftauslass (7), der über ein Tauchrohr (14) mit dem Abscheideraum (5) in Verbindung steht, wobei durch das Tauchrohr (14) grobgereinigte Saugluft aus dem ersten Fliehkraftabscheider (1) austritt; und wenigstens einem nachgeschalteten zweiten Fliehkraftabscheider (3) zur Abscheidung von Feinstaub aus der grobgereinigten Saugluft, mit einem Lufteinlass (10), der mit einem Luftführraum (9) des ersten Fliehkraftabscheiders (1) in Verbindung steht; wobei der erste Fliehkraftabscheider (1) einen im Bereich der Luftumkehr seitlich am Abscheideraum (5) angeordneten Staubauslass (6) aufweist, durch den der abgeschiedene Staub durch Fliehkraft in einen vom Abscheideraum (5) getrennten Staubsammelbehälter (2) heraus schleuderbar ist. Besagter Staubsauger mit dem ersten Fliehkraftabscheider (1) zum Abscheiden von grobem Staub und den nachgeschalteten kleineren Fliehkraftabscheidern (3) zum Abscheiden von Feinstaub ist so ausgebildet, dass der Staubsammelbehälter (2) eine möglichst große Staubsammelkapazität aufweist, und ein sehr hoher Anteil der Staubpartikel aus der Saugluft ausgeschieden wird.

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern, mit einem ersten Fliehkraftabscheider zur Abscheidung von Staub aus staubbeladene Saugluft mit einem Lufteinlass für staubbeladene Saugluft in einen Abscheidraum und einem Luftauslass, der über ein Tauchrohr mit dem Abscheideraum in Verbindung steht, wobei durch das Tauchrohr grobgereinigte Saugluft aus dem ersten Fliehkraftabscheider austritt und wenigstens einem nachgeschalteten zweiten Fliehkraftabscheider zur Abscheidung von Feinstaub aus der grobgereinigten Saugluft mit einem Lufteinlass, der mit einem Luftführraum des ersten Fliehkraftabscheiders in Verbindung steht.
    • Stand der Technik
  • Derartige sogenannte beutellose Staubsauger arbeiten üblicherweise mit einem Fliehkraftabscheider, der Staub und Schmutz unter Ausnutzung von Fliehkraft aus einem durch eine Abscheidekammer wirbelnden Luftstrom abscheidet. Der abgeschiedene Staub, der sich am Boden der Abscheidekammer oder des Staubsammelbehälter ablagert, kann dann entnommen werden. Die von grobem Schmutz gereinigte Saugluft des Wirbels strömt im Inneren der Abscheidekammer wieder nach oben und wird aus dem Staubsauger ausgeblasen. Da derartige Fliehkraftabscheider jedoch im Allgemeinen nicht in der Lage sind auch den Feinstaub aus der Luft abzuscheiden, weisen diese Staubsauger oftmals nachgeschaltete Feinstaubfilter auf, welche im Bereich des Luftauslasses angeordnet sind. Diese Feinstaubfilter können sich jedoch aufgrund der großen Menge von anfallendem Feinstaub oftmals sehr schnell zusetzen und müssen ständig gereinigt werden.
  • Deshalb wurde vorgeschlagen, dem Fliehkraftabscheider der den groben Staub und Schmutz aus der eingesaugten Luft abscheidet mehrere kleine Zyklone nachzuordnen, die aus der grob gereinigten Luft noch den Feinstaub abscheiden, bevor die Luft wieder aus dem Staubsauger austritt. Ein Beispiel hierfür ist in der DE 10 2004 028 677 A1 gegeben. Hier gelangt die die staubbeladene Saugluft zuerst in eine erste Abscheidekammer, in der der grobe Staub und Schmutz aus der verwirbelten Luft abgeschieden wird. Der Schmutz wandert an den Wänden der Abscheidkammer nach unten und sammelt sich am Boden der Abscheidekammer an, während die grob gereinigte Luft durch ein Tauchrohr in der Mitte der Abscheidekammer wieder nach außen gelangt. Die ausströmende Luft wird aufgeteilt und zu einer Vielzahl von kleinen Fliehkraftabscheidern geführt, in denen die staubbeladene Saugluft nach demselben Prinzip verwirbelt wird. Dabei wird aus der staubbeladene Saugluft in den kleinen Fliehkraftabscheidern auch den Feinstaub abgeschieden, der ebenfalls an den Wänden der Fliehkraftabscheider nach unten wandert und in Feinstaubkammern fällt. Die gereinigte Saugluft wandert wiederum durch ein Tauchrohr nach außen und wird über einen Auslass aus dem Staubsauger ausgeschieden. Nachteilig an einer derartigen Konstruktion kann sein, dass die kleinen Fliehkraftabscheider mit ihren Feinstaubkammern im Staubsauger Platz wegnehmen, der nicht mehr als Sammelraum für den groben Schmutz zur Verfügung steht. Damit kann die Sammelkapazität des Staubsaugers deutlich verringert werden.
    • Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Staubsauger mit einem Fliehkraftabscheider zum Abscheiden von grobem Staub und nachgeschalteten kleinen Fliehkraftabscheidern zum Abscheiden von Feinstaub so auszubilden, dass der Staubsammelbehälter eine möglichst große Staubsammelkapazität aufweist und ein sehr hoher Anteil der Staubpartikel aus der Saugluft ausgeschieden wird.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch einen Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die erfindungsgemäße Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern gelingt dadurch, dass der erste Fliehkraftabscheider ein Wirbelrohrabscheider ist und dass der zumindest zweite Fliehkraftabscheider ein Cyclonabscheider ist. Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, dass diese einen sehr hohen Abscheidegrad aufweist. Dies bedeutet, dass ein sehr hoher Anteil des in der angesaugten Luft befindlichen Staubs etc. im ersten als Wirbelrohr ausgebildeten Fliehkraftabscheiders von der Luft getrennt und in einem separaten Behälter gesammelt wird. Der wenigstens eine nachgeschaltete, als Cyclon ausgebildete Fliehkraftabscheider, wird nur in sehr geringem Maße mit Staub beaufschlagt und, was eine lange Nutzungszeit zum Vorteil hat. Der erfindungsgemäße Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern zeichnet sich somit durch eine außergewöhnliche Lebenszeit aus, deren erste und zweite Abscheider über die Lebensdauer des Gerätes nicht gewechselt werden müssen.
    • Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
  • Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind wenigstens zwei, vorzugsweise drei, insbesondere wenigstens vier, zweite Fliehkraftabscheider vorgesehen sind, welche als Cyclon- und/oder Wirbelrohrabscheider ausgebildet sind.
  • Wirbelrohrabscheider zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei einer Staubabscheidung einen geringen Druckverlust verursachen und große schwere Staubpartikel sicher abgeschieden werden können. Wirbelrohrabscheider sind gekennzeichnet durch einen zylindrischen, also in radialer Richtung gleichbleibenden Abscheideraum. Ein Staubauslass kann sich an einer Luftumkehr befinden. Vorteilhaft ist der erste Fliehkraftabscheider ein Wirbelrohrabscheider, da mit einem geringen Druckverlust sicher die großen schweren Partikel ausgeschieden werden können und nur noch der Feinstaub in der staubbeladenen Luft den nachgeschalteten Fliehkraftabscheider bereitgestellt werden kann.
  • Cyclonabscheider zeichnen sich dadurch aus, dass sie gegenüber Wirbelrohrabscheidern eine verbesserte Feinstaubabscheidung besitzen können. Cyclonabscheider sind gekennzeichnet durch einen konischen, also in radialer Richtung veränderlichen Abscheideraum. Vorteilhaft ist der zweite Fliehkraftabscheider ein Cyclonabscheider, der sicher die Feinstaubpartikel ausscheidet.
  • Die wechselnde Anordnung von zweiten Fliehkraftabscheidern ausgebildet als Cyclon und Wirbelrohr hat sich besonders für eine Feinstaubabscheidung bewährt.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt weist der erste Fliehkraftabscheider einen im Bereich der Luftumkehr seitlich am Abscheideraum angeordneten Staubauslass auf, durch den der abgeschiedene Staub durch Fliehkraft in einen vom Abscheideraum getrennten Staubsammelbehälter heraus schleuderbar ist. Als Fliehkraftabscheider sind sowohl Wirbelrohr- als auch Cyclonabscheider anzusehen, wobei in dem Fliehkraftabscheider auf die Partikel Zentrifugalkräfte einwirken und diese radial nach außen beschleunigen. Solche Fliehkraftabscheider werden insbesondere bei sogenannten beutellosen Staubsaugern verwendet. Der den groben Staub abscheidende erste Fliehkraftabscheider ist so aufgebaut, dass der Abscheideraum des Fliehkraftabscheiders nur den den Staub abscheidenden Luftwirbel aufnimmt, der Staub selbst aber über einen Staubauslass in einen separaten Staubsammelbehälter ausgeworfen wird. Dadurch, dass Abscheideraum und Staubsammelbehälter entkoppelt sind, kann der Staubssammelbehälter unabhängig vom Abscheidevorgang angeordnet sein. Die Form des Staubssammelbehälter ist nicht mehr an die Luftführung des Luftwirbels gebunden. Damit ist der Staubssammelbehälter frei in der Gestaltungsmöglichkeit und kann an die Raumverhältnisse des Staubsaugers angepasst werden. Der Luftwirbel ist auf den Abscheideraum begrenzt, der Staubsammelbehälter kann beliebig gestaltet werden und wird nicht vom Luftwirbel beeinflusst. Damit der abgeschiedene Staub durch Fliehkraft sofort aus dem Abscheideraum in den Staubsammelbehälter gelangt, ist der Staubauslass für den Staubsammelbehälter an der Seitenwand des Abscheideraumes angeordnet, vorzugsweise im Bereich der Luftumkehr des Staub abscheidenden Wirbels. Dieser Aufbau ermöglicht, dass der Staubsammelbehälter in beliebiger Form ausgebildet sein kann und somit optimal an den im Staubsauger zur Verfügung stehenden Raum angepasst werden kann und dadurch die maximal mögliche Sammelkapazität einnehmen kann.
  • Zweckmäßiger Weise sind die dem ersten Fliehkraftabscheider nachfolgenden Fliehkraftabscheider parallel angeordnet. Bei einer parallelen Anordnung von Fliehkraftabscheidern wird der aus dem ersten Fliehkraftabscheider austretende Luftstrom in mehrere gleichmäßige, mitunter auch unterschiedliche Luftströme aufgeteilt. Vorteilhaft kann dadurch die mit Feinstaub beladene Saugluft auf mehrere Fliehkraftabscheider aufgeteilt werden. Vorteilhaft wird dadurch erreicht, dass bei einem Ausfall von einem Cyclonabscheider, etwa durch Verstopfung mit einem großen Staubpartikel weitere Fliehkraftabscheider zur Staubabscheidung zur Verfügung stehen. Vorteilhaft kann dadurch eine sichere Staubabscheidung über die Lebensdauer des Staubsaugers erreicht werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform mündet sein Staubauslass des wenigstens einen zweiten, nachgeschalteten Fliehkraftabscheiders für den Feinstaub in den Staubsammelbehälter des ersten Fliehkraftabscheiders. Erster und zweiter Fliehkraftabscheider nutzen also denselben Staubsammelbehälter. Dies ist besonders effizient für die Staubsammelkapazität. Dieses gemeinsame Nutzen eines Staubsammelbehälters wird dadurch ermöglicht, dass der Staubabscheidewirbel des ersten Fliehkraftabscheiders vom Staubsammelbehälter getrennt ist und damit nicht die ebenfalls in diesen Staubsammelbehälter mündenden nachgeschalteten Fliehkraftabscheider beeinflussen kann. Vorteilhaft kann dadurch erreicht werden, dass nur eine bewegliche Klappe zur Staubentleerung von einem Staubsammelbehälter betätigt werden muss und nur an einer Innenwandung anhaftender Staub beseitigt werden muss.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite nachgeschaltete Fliehkraftabscheider ebenfalls mit einem Boden zur Luftumkehr des Abscheidewirbels versehen und weist einen im Bereich dieser Luftumkehr angeordneten seitlichen Staubauslass auf, durch den der abgeschiedene Staub durch Fliehkraft in einen vom Abscheideraum getrennten Staubsammelbehälter heraus schleuderbar ist. Dadurch wird bewirkt, dass auch die kleineren Abscheidewirbel der nachgeschalteten Fliehkraftabscheider keinen Staub im Staubsammelbehälter aufwirbeln können, was das Konzept eines gemeinsamen Staubsammelbehälters unterstützt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Staubsammelbehälter entnehmbar und weist eine Entleerklappe auf. Der Staubsammelbehälter der erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Staubsaugers mit Fliehkraftabscheider kann bis auf die Öffnungen, welche mit den Staubauslässen der Fliehkraftabscheider verbunden sind, geschlossen sein. Deshalb kann er der Staubsammelbehälter einfach entnommen werden, ohne dass der Schmutz der darin gesammelt ist an die Umgebung abgegeben wird. Zum Entleeren weist der im Wesentlichen geschlossene Behälter eine Entleerklappe auf, die erst über der Mülltonne geöffnet werden kann. Dies kann insbesondere für Allergiker vorteilhaft sein, da die Bedienperson mit keinerlei Staub in Berührung kommt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Staubsammelbehälter Trennwände auf, um eventuelle Verwirbelungen des vom ersten Fliehkraftabscheider abgeschiedenen groben Schmutzes und Staubes durch die Abscheidewirbel der nachgeschalteten Fliehkraftabscheider zu verhindern. Die Trennwände sind jedoch nicht fest mit dem Boden verbunden, so dass sich zwischen den Wänden und Boden noch ein Durchgang ergeben kann, durch den Staub von einem Bereich des Behälters zum anderen gelangen kann, wenn ein Bereich schneller gefüllt wird. Auch dadurch kann die Sammelkapazität des Staubsammelbehälters optimal genutzt werden. Dies wirkt sich besonders dann vorteilhaft aus, wenn der Staubsammelbehälter einen flexiblen Boden aufweist. Dabei kann es sich um eine Folie handeln, die sich an beliebige freie Räume im Staubsauger anpassen kann und so maximale Staubsammelkapazität zur Verfügung stellt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird dies weiterentwickelt. Der Staubsammelbehälter mündet hier in eine Staubsammelfolie, die erst am Staubsammelbehälter anliegt und mit zunehmendem Füllgrad an Schmutz und Staub immer weiter in den Raum greift, bis sie schließlich allen zur Verfügung stehenden Sammelraum ausfüllt und von der Bedienperson entnommen und ausgewechselt werden muss.
  • Prinzipiell sind aufgrund der Entkopplung von ersten und möglicherweise auch nachgeschalteten Fliehkraftabscheidern vom Staubsammelbehälter beliebige sinnvolle Ausführungsformen eines Staubsammelbehälters denkbar.
  • Die vorliegende Erfindung erleichtert mit einfachen und konstruktiven Mitteln die Realisierung eines verbesserten Staubsauger mit einem ersten Fliehkraftabscheider zum Abscheiden von grobem Staub und nachgeschalteten kleineren Fliehkraftabscheidern zum Abscheiden von Feinstaub so auszubilden, dass der Staubsammelbehälter eine möglichst große Staubsammelkapazität aufweist und ein sehr hoher Anteil der Staubpartikel aus der Saugluft ausgeschieden wird.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
  • Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1 b
    eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fliehkraftabscheidersystems und mit entkoppeltem Staubbehälter;
    Fig. 1b
    das Fliehkraftabscheidersystem aus Fig. 1a in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines ähnlichen Ausführungsbeispiels anhand dessen die Luftführung erläutert wird; und
    Fig. 3 bis 5
    schematisierte Darstellungen des Prinzips eines Staubsammelbehälters mit entnehmbarer Staubsammelfolie.
    Ausführliche Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
  • Fig. 1a zeigt in einer perspektivischen und Fig. 1b in einer schematischen Schnittansicht den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Staubabscheidesystems mit einem ersten Fliehkraftabscheider 1 zum Abscheiden des groben Schmutzes und Staubs aus der von der Staubsaugerdüse angesaugten Staub beladenen Luft, einen Staubsammelbehälter 2 und zwei dem ersten Fliehkraftabscheider nachgeschaltete kleinere Fliehkraftabscheider 3 zum Abscheiden von Feinstaub. Die Staub beladene Luft, welche von der Staubsaugerdüse eingesammelt wurde, gelangt durch einen seitlich angeordneten Lufteinlass 4 in den ersten Fliehkraftabscheider und wird aufgrund der Form des Lufteinlasses und des Abscheideraumes 5 verwirbelt. Der Luftwirbel durchströmt den Abscheideraum 5 und sondert dabei aufgrund von Fliehkräften insbesondere im Bereich des Bodens des Abscheideraums 5 Schmutz und Staub ab, welcher aufgrund der Fliehkraft an die Wand des Abscheideraums 5 gedrückt wird, von wo aus er über den Staubauslass 6 in den Staubsammelbehälter 2 ausgeworfen wird. Der Luftwirbel wird am Boden des Abscheideraumes 5 umgekehrt und gelangt über das Innere des Abscheideraums 5 und dem Luftauslass 7 an das angeordnete Tauchrohr 14 in die nachgeschalteten Fliehkraftabscheider 3. Die Luftführung ist in der Fig. 2 noch einmal im Detail dargestellt. In den nachgeschalteten Fliehkraftabscheidern 3 wird die Luft erneut in Wirbeln, welche durch Geometrie von Lufteinlass und Fliehkraftabscheidern gebildet werden, nach unten bewegt, wobei nunmehr der Feinstaub aus der Luft über Fliehkräfte an die Seitenwände der Fliehkraftabscheider 3 abgeschieden wird. Der abgeschiedene Feinstaub wandert entlang der Wände der Fliehkraftabscheider 3 nach unten und verlässt die nach unten offenen Fliehkraftabscheider 3 und fällt in den Staubsammelbehälter 2, in den die Fliehkraftabscheider 3 hineinragen.
  • Fig. 2 zeigt die Luftführung im ersten Fliehkraftabscheider 1 noch einmal detaillierter. Der Luftwirbel, der den Staub und Schmutz im Abscheideraum 5 abscheidet, wird am Boden mit Hilfe eines Umlenkkegels 8 umgekehrt und der grob gereinigte Luftstrom wird über das Tauchrohr 7 in den Luftführraum 9 geführt, von wo sie in die Lufteinlässe 10 der nachgeschalteten Fliehkraftabscheider 3 gelangt. Dort wird der Feinstaub abgeschieden, welcher ebenso wie der im Fliehkraftabscheider 1 abgeschiedene grobe Staub in den Staubsammelbehälter 2 geschleudert wird. Der Staubsammelbehälter 2 ist, wie in Figur 1 und 2 zu sehen ist, als gemeinsamer Staubsammelbehälter für alle Fliehkraftabscheider ausgebildet. Sowohl der grobe Staub aus dem Staubauswurf des ersten Fliehkraftabscheiders 1 als auch der Feinstaub aus den Fliehkraftabscheidern 3 gelangt in den Staubsammelbehälter 2.
  • Da durch die erfindungsgemäße Entkopplung von Abscheideraum 5 und Staubsammelbehälter 2 nahezu jede beliebige Form für den Staubsammelbehälter 2 möglich ist, lassen sich als Staubsammelbehälter 2 auch Varianten ohne feste Behälterwände, wie die in den Figuren 3 bis 5 im Ablaufschema gezeigten realisieren. Hier ist jeweils ein Staubsammelbehälter 2 dargestellt, der von einer Staubsammelfolie 11 schlauchartig umgeben wird. Die Staubsammelfolie 11 liegt auf dem verschiebbaren Boden 12 des Staubsammelbehälters 2 auf und wird mit diesem Boden 12 vom Behälter 2 weg geschoben, sobald sich Staub am Bodenbehälter absetzt und damit Druck auf den Boden 12 ausübt. Dadurch sammelt sich der Staub in der Staubsammelfolie 11 und füllt diese, wobei ihr Volumen immer zunimmt bis der Boden 12 die in Figur 5 gezeigte Endposition erreicht hat. Sobald diese Endposition des verschiebbaren Bodens 12 erreicht ist, wird die Staubsammelfolie von der Schweißeinheit 13 zugeschweißt und dabei abgetrennt. Die Staubsammelfolie kann nun mit dem verpackten Schmutz einfach entnommen werden. Insbesondere ist es durch die Erfindung auch ermöglicht, den Staubsammelbehälter 2 so aufzubauen, dass er nur die Staubauslass 6 der Fliehkraftabscheider zusammenführt und dann direkt in eine Staubsammelfolie 11 wie in den Figuren 3 bis 5 gezeigt, mündet.
  • Die vorliegende Erfindung erleichtert mit einfachen und konstruktiven Mitteln die Realisierung eines verbesserten Staubsauger mit einem ersten Fliehkraftabscheider zum Abscheiden von grobem Staub und nachgeschalteten kleineren Fliehkraftabscheidern zum Abscheiden von Feinstaub so auszubilden, dass der Staubsammelbehälter eine möglichst große Staubsammelkapazität aufweist und ein sehr hoher Anteil der Staubpartikel aus der Saugluft ausgeschieden wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    erster Fliehkraftabscheider
    2
    Staubsammelbehälter
    3
    nachgeschalteter Fliehkraftabscheider
    4
    Lufteinlass (erster Fliehkraftabscheider)
    5
    Abscheideraum
    6
    Staubauslass
    7
    Luftauslass
    8
    Umlenkkegel
    9
    Luftführraum
    10
    Lufteinlass (zweiter Fliehkraftabscheider)
    11
    Staubsammelfolie
    12
    Boden
    13
    Schweißeinheit
    14
    Tauchrohr

Claims (10)

  1. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern, mit einem ersten Fliehkraftabscheider (1) zur Abscheidung von Staub aus staubbeladene Saugluft mit einem Lufteinlass (4) für staubbeladene Saugluft in einen Abscheidraum (5) und einem Luftauslass (7), der über ein Tauchrohr (14) mit dem Abscheideraum (5) in Verbindung steht, wobei durch das Tauchrohr (14) grobgereinigte Saugluft aus dem ersten Fliehkraftabscheider (1) austritt und wenigstens einem nachgeschalteten zweiten Fliehkraftabscheider (3) zur Abscheidung von Feinstaub aus der grobgereinigten Saugluft mit einem Lufteinlass (10), der mit einem Luftführraum (9) des ersten Fliehkraftabscheiders (1) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fliehkraftabscheider (1) ein Wirbelrohrabscheider ist und dass der zumindest zweite Fliehkraftabscheider (3) ein Cyclonabscheider ist.
  2. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei, vorzugsweise drei, insbesondere wenigstens vier, zweite Fliehkraftabscheider (3) vorgesehen sind, welche als Cyclon- und/oder Wirbelrohrabscheider, insbesondere in einander wechselnder Abfolge, ausgebildet sind.
  3. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fliehkraftabscheider (1) einen im Bereich der Luftumkehr seitlich am Abscheideraum (5) angeordneten Staubauslass (6) aufweist, durch den der abgeschiedene Staub durch Fliehkraft in einen vom Abscheideraum (5) getrennten Staubsammelbehälter (2) heraus schleuderbar ist.
  4. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem ersten Fliehkraftabscheider (1) nachfolgenden Fliehkraftabscheider (3) parallel angeordnet sind.
  5. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Staubauslass (6) des wenigstens einen zweiten Fliehkraftabscheiders (3) in den Staubsammelbehälter (2) des ersten Fliehkraftabscheiders (1) mündet.
  6. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Fliehkraftabscheider (3) einen im Bereich der Luftumkehr angeordneten Staubauslass (6) aufweist durch den der abgeschiedene Staub durch Fliehkraft in einen vom Abscheideraum (5) getrennten Staubsammelbehälter (2) heraus schleuderbar ist.
  7. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsammelbehälter (2) entnehmbar ist und eine Entleerklappe aufweist.
  8. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsammelbehälter (2) Trennwände aufweist.
  9. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsammelbehälter (2) einen flexiblen Boden (12) aufweist.
  10. Staubsauger mit Fliehkraftabscheidern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubsammelbehälter (2) eine Staubsammelfolie (11) umfasst.
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