EP3120744B1 - Vorrichtung zur steuerung einer reinigung einer filtereinheit für staubsauger - Google Patents

Vorrichtung zur steuerung einer reinigung einer filtereinheit für staubsauger Download PDF

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EP3120744B1
EP3120744B1 EP16180068.5A EP16180068A EP3120744B1 EP 3120744 B1 EP3120744 B1 EP 3120744B1 EP 16180068 A EP16180068 A EP 16180068A EP 3120744 B1 EP3120744 B1 EP 3120744B1
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EP
European Patent Office
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vacuum cleaner
air flow
motor
suction air
Prior art date
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EP16180068.5A
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EP3120744A1 (de
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Florian Balling
Florian Schmitt
Julian Kastner
Mario Wilhelm
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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    • A47L9/19—Means for monitoring filtering operation
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    • A47L9/2836—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2842—Suction motors or blowers

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling an automatic cleaning of a filter unit for an electric vacuum cleaner according to the preamble of claim 1 and a method for controlling such a device according to the preamble of claim 9 and a computer program product according to claim 15.
  • the DE 20 2012 003 280 U1 discloses a sucker with at least one suction port for a device, with at least one motor, with at least one filter and at least one flow space before and at least one flow space downstream of the filter, characterized in that both flow spaces are each provided with at least one measuring point to which at least one pressure sensor is connected, which is signal-connected to a controller which sends a signal when the pressure difference between the pressures in the two flow spaces reaches a limit, wherein the signal of the controller is used to automatically initiate a filter cleaning.
  • An object of the present invention is to achieve the highest possible energy efficiency in the operation of vacuum cleaners. That is, to ensure the highest possible dust and / or dirt intake at the lowest possible power consumption.
  • an apparatus for controlling automatic cleaning of a filter unit for an electric vacuum cleaner having a suction nozzle, a dust collecting unit and a motor / blower unit comprises: means for determining a first value of a suction air flow of the vacuum cleaner and means for adjusting a second value of the motor / blower unit of the vacuum cleaner in dependence on the determined first value of the suction air flow.
  • the device is set up to activate an automatic cleaning of the filter unit when a predetermined limit value of the motor / blower unit of the vacuum cleaner is exceeded by the second value and a predetermined limit value of the suction air flow of the vacuum cleaner from the first value of the suction air flow is exceeded ,
  • a cleaning of the filter unit can be initiated, which significantly improves the energy efficiency of the vacuum cleaner.
  • low power motor / blower units for vacuum cleaners can be provided.
  • first value is a value that more closely determines a suction airflow
  • second value is a value that more closely determines the engine / blower unit.
  • Another aspect of the invention relates to a method for controlling automatic cleaning of a filter unit for an electric vacuum cleaner having a suction nozzle and a motor / blower unit, comprising the steps of: determining a first value of a suction air flow and adjusting a second value of the power of the motor - / blower unit of the vacuum cleaner in dependence of the determined first value of the suction air flow.
  • the automatic cleaning of the filter unit is activated when a predetermined limit value of the motor / blower unit of the vacuum cleaner is exceeded by the second value and a predetermined limit value of the suction air flow from the first value is exceeded.
  • the method can be used particularly effectively with the previously described device for increasing the energy efficiency of the vacuum cleaner.
  • Yet another aspect of the invention relates to a computer program product for implementing the method in an apparatus for controlling an automatic cleaning of a filter unit for an electric vacuum cleaner with a suction nozzle and a motor / blower unit comprising program parts which, when loaded in a computer, designed to carry out the above method.
  • a device and blower dependent setting for each device can be easily determined and adjusted for its performance values in a simple manner.
  • the first value of the suction air flow of the vacuum cleaner is proportional to a volume flow value of the vacuum cleaner and the second value of the motor / blower unit is proportional to a power value of the vacuum cleaner.
  • a measurement equivalent to the volume flow value can be particularly expedient via a pressure measurement or a pressure difference measurement of the suction air flow, a rotational speed determination, calculation of a recording power or current and / or voltage determination at the motor / fan unit respectively. Analogously, equivalent measurements can also be made to determine and adapt the motor / fan unit.
  • Deviations of a suction power can be compensated by, for example, the power value of the motor / fan unit of the vacuum cleaner is adjusted with decreasing volume flow value of the suction air flow upwards. However, this adjustment is made only until a certain power limit of the motor / fan unit of the vacuum cleaner is reached. If the power value is no longer sufficient or if the power limit of the motor / blower unit has been exceeded, the device automatically triggers the cleaning of the filter unit. Subsequently, the volume flow value of the suction air can be adjusted again by means of the power value of the motor / blower unit of the vacuum cleaner. In this way, the first value, the volume flow value, can be kept substantially constant.
  • the device is set to set the limit value of the motor / blower unit of the vacuum cleaner and / or the limit value of the suction air flow depending on a particular floor covering.
  • control of the motor / blower unit of the vacuum cleaner allows to achieve a higher energy efficiency by the suction power is adjusted depending on the detected surface, for example, hard floor or carpet accordingly.
  • a vacuum switch can be used.
  • it can be prevented that a force required for moving the suction nozzle, which is referred to as a pushing force hereinafter increases, and thus a use of the vacuum cleaner is difficult.
  • a physical difference to be detected for example, a pressure difference is selected such that in a change of the floor covering, for example, from hard floor to carpet and the associated negative pressure change in a dust chamber of the vacuum cleaner essentially nothing changes.
  • the detected physical difference size should thus be mainly independent of the floor covering to be suctioned off and instead primarily dependent on a filling level of the dust separation unit.
  • a power adaptation of the motor / blower unit which is essentially dependent on the fill level of the dust removal unit, can take place.
  • the detected physical difference quantity is preferably proportional to a volume or weight of a dust amount received by the dust collecting unit.
  • the device is arranged to determine the first value of the suction air flow, wherein a first air pressure value is detected upstream of the suction air flow, a second air pressure value is detected downstream of the suction air flow, and a differential pressure between the first and the second air pressure value is determined.
  • upstream of the dust-collecting unit, upstream of the suction nozzle means upstream of the dust-collecting unit and downstream of the dust-collecting unit in the flow direction from the suction nozzle to the dust-collecting unit.
  • the device is set up to detect the first air pressure value upstream of the suction air flow in front of the filter unit of the vacuum cleaner, and to detect the second air pressure value downstream of the suction air flow downstream of the filter unit of the vacuum cleaner.
  • the difference in air pressure values provides information about how "dirty” or “clean” the filter unit or how high the filter resistance is.
  • the apparatus is arranged to detect the first air pressure value upstream of the suction air flow upstream of a dust extraction unit of the vacuum cleaner, and to detect the second air pressure value downstream of the suction air flow downstream of the dust extraction unit of the vacuum cleaner.
  • the device is set up to determine the first value of the suction air flow as a function of a degree of filling of the dust separation unit.
  • the degree of filling of the Staubabscheideiki can be particularly easily determined by a proportional weight and / or volume measurement of the deposited dust or by means of a visual mark.
  • the device is set up to carry out the adaptation of the second value of the motor / blower unit of the vacuum cleaner continuously or in discrete steps.
  • vacuum cleaner can be operated very energy efficient.
  • the device can be adjusted so that the adjustment of the performance of the motor / blower unit of the vacuum cleaner takes place in discrete steps.
  • the limit value of the motor / blower unit of the vacuum cleaner and / or the limit value of the suction air flow can be adjusted depending on a floor covering.
  • the first value of the suction air flow is determined by detecting a first air pressure value upstream of the suction air flow; a second air pressure value becomes downstream of the suction airflow is detected and a differential pressure between the first and the second air pressure value is determined.
  • the first air pressure value upstream of the suction air flow upstream of the filter unit of the vacuum cleaner is detected, and the second air pressure value downstream of the suction air flow downstream of the filter unit of the vacuum cleaner.
  • the first air pressure value upstream of the suction air flow is detected before a Staubabscheideiki the vacuum cleaner and detects the second air pressure value downstream of the suction air flow to the Staubabscheideisme the vacuum cleaner.
  • This procedure is particularly suitable for vacuum cleaners with filter bags, which usually have a further downstream of the Staubabscheidetician filter. Thus, even more factors can be taken into account, which can be responsible for a resistance of the suction air flow.
  • the first value of the suction air flow is determined as a function of a degree of filling of the dust separation unit. In the case of a bagged vacuum cleaner, if this bag exceeds a certain degree of dust filling, it will be the main cause of the suction air flow resistance and may indicate to a user of the vacuum cleaner the need for a dust bag replacement.
  • the vacuum cleaner 1 comprises a housing 2, in which a motor / blower unit 3 and a Staubabscheideech 4 is housed. Via a dust inlet 4 upstream air inlet 5 of the vacuum cleaner 1 is coupled by means of a line 5, which comprises a tube 6 and a pipe 7, to a suction port, in this case a suction nozzle 8.
  • the polluted air can be separated by means of one or more filter units 9 such as dust bags, filters or centrifugal separators and the like getting cleaned.
  • filter units 9 such as dust bags, filters or centrifugal separators and the like getting cleaned.
  • bagless vacuum cleaners 1 centrifugal separators are used and generate a vortex in the incoming air flow, whereby the dust particles are pressed outwards and separated due to the centrifugal force. Is a rotational speed of the vortex sufficiently large, can be dispensed with an additional filter / filter unit 9 behind the vortex.
  • the volume flow of a suction air flow of the vacuum cleaner 1 is kept constant.
  • the volume flow of the sucked air depends on a condition of a soil from which the polluted air is sucked by means of the suction nozzle 8 in the vacuum cleaner 1. For example, the volume flow of the sucked air decreases significantly when the suction nozzle 8 is pushed from a hard and smooth floor on a soft carpet.
  • the aim is to provide a constant dust pick-up or suction through the device 10 for controlling the automatic cleaning S6 of the filter unit 9 over a useful life of the vacuum cleaner 1, wherein different levels of the dust-collecting unit 4 and resistors in the filter unit 9, which lead to Saug sosvarianzen be compensated, so that regardless of these factors for the user of the vacuum cleaner 1, an optimal cleaning or performance result can be realized during suction.
  • the device 10 for controlling the automatic cleaning S6 of the filter unit 9 and the Power consumption of the vacuum cleaner 1 are reduced, thereby increasing its energy efficiency.
  • Fig. 2 illustrated by way of a schematic representation in the form of a flowchart by way of example the function and operation of individual elements of the device 10 for controlling the automatic cleaning S6 of the filter unit 3 of the vacuum cleaner 1 according to an advantageous embodiment.
  • the individual symbols of the flow chart stand for the means or devices of the device 10 for controlling the automatic cleaning S6 of the filter unit 9 and their function, which they fulfill in carrying out a method according to an advantageous embodiment, when the device 10 in the vacuum cleaner 1 for Use comes.
  • the device 10 implemented in the vacuum cleaner 1 is activated simultaneously with a switch-on of the vacuum cleaner 1.
  • the symbol denoted by S0 in the diagram stands for this step, in which, according to an expedient embodiment, the device 10 is initialized, with individual variables for example for a volume flow V and / or a power L of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1 Zero be set, and limits V min and L max are stored in a memory of the device 10.
  • the volume flow of a suction air flow of the vacuum cleaner 1 is controlled such that the suction device 1 can be operated with a suction power as constant as possible.
  • the suction power of the vacuum cleaner 1 is proportional to the volume flow V or corresponds to this.
  • the volume flow can drop so much that a desired cleaning performance, which corresponds to the volume flow V, can no longer be guaranteed.
  • a first value in this case a volume flow value V of the suction air flow of the vacuum cleaner 1
  • an actual value of the volume flow V is determined with the device 10.
  • the actual value of the volume flow V can be determined, for example, on the basis of a physical difference variable. It is particularly advantageous if a first air pressure value is detected upstream of the suction air flow and a second air pressure value is detected downstream of the suction air flow. For example, the first air pressure value before and the second air pressure value after the filter unit 9 can be detected.
  • a differential pressure which can be determined thereby can provide information about a degree of contamination of the filter unit.
  • the first air pressure value before and the second air pressure value after the Staubabscheidetician 4 is detected.
  • a differential pressure determined therewith can indicate a degree of filling of the dust separation unit 4.
  • the first value, the volume flow value V depending on several flow resistances causing Factors are determined.
  • the determination of the first value takes place alternatively or additionally on the basis of power, current or rotational speed values of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1.
  • the device 10 provides a device S2 for comparing the determined actual value of the volume flow value V with a predetermined volume flow limit value V min of the suction air flow. In this case, it is checked in a method step performed therein, whether the actual value of the volume flow value V falls below the volume flow limit value V min of the suction air flow. If the actual value of the volume flow value V is greater than the predetermined volume flow limit value V min , the device 10 for controlling the automatic cleaning S6 of the filter unit 9 need not activate cleaning S6.
  • the device 10 attempts to increase the dropped volume flow V of the suction by increasing a second value, here a power value L of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1 Compensate air flow by increasing the power value L of the motor / blower unit 3.
  • a compensation of the power value L of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1 is limited.
  • vacuum cleaners 1 are primarily provided with low-power motor / blower units 3 today. As a result, however, the necessary to compensate for deviations of the volume flow V power reserves of the motor / fan unit 3 are limited. Consequently, the device 10 provides means S3 for determining an actual value of the power value L of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1. On the basis of a device S4 for comparing the actual value of the power value L of the motor / blower unit 3 with a predetermined power limit L max of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1, the device 10 checks whether a compensation of the volume flow V means a device S5 for adjusting a power of the motor / blower unit 3 is still possible.
  • the determination actual value of the power value L falls below the predetermined power limit value L max of the motor / fan unit, an increase / adaptation S5 of the power L or compensation of the volume flow V is still possible.
  • the determined second value in this case the actual value of the power value L, exceeds the predetermined power limit value L max , an automatic cleaning S 6 of the filter unit 9 is activated by the device 10.
  • the adaptation of the power S5 of the motor / fan unit 3 of the vacuum cleaner 1 takes place on the basis of a characteristic or function stored in the device 10 or the device S5 for adjusting the power. In this way, device-specific programs for cleaning can be easily adjusted.
  • the device 10 is additionally configured to set the power limit value L max of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1 and / or the volume flow limit value V min of the suction air flow depending on a specific floor covering.
  • a power control of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1 makes it possible to achieve an even higher energy efficiency by adapting the suction power as a function of the detected background, for example in hard floor or carpet.
  • a vacuum switch can be used - not shown.
  • Fig. 3 shows a highly abstracted flow chart of the function and operation of individual elements of an apparatus for controlling an automatic cleaning S6 a filter unit 9 according to an advantageous embodiment, as shown in a Vacuum cleaner 1 is used.
  • This is analogous to the description of Fig. 2 an initialization of the device 10, wherein individual variables for a first value V of a suction air flow of the vacuum cleaner 1 and / or a second value L of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1 set to zero, and limits V min and L max stored in a memory of the device 10.
  • a first value V of a suction air flow of the vacuum cleaner 1 is determined.
  • the first value V of the suction air flow of the vacuum cleaner 1 is proportional to a volume flow value of the vacuum cleaner 1.
  • a volume flow value equivalent measurement such as a pressure measurement or a pressure difference measurement of the suction air
  • a Speed determination calculation of a recording power or current and / or voltage determination on the motor / blower unit to the first value V are closed.
  • a second value L of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1 is then adjusted as a function of the determined first value V of the suction air flow.
  • the second value L of the motor / blower unit (3) is proportional to a power value of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1.
  • to determine the proportional values to equivalent measurements for determining and adjusting the Motor / blower unit 3 can be used. It is particularly advantageous to use, among other pressure differential measurements, a determination of the speed and / or temperature of the motor / blower unit and a consideration of electrical current and / or voltage values or an electrical phase angle for determining the power value of the motor / blower unit.
  • various embodiments can be used to determine a plurality of variables for determining the first value V of the suction air flow or adjusting the second value L of the motor / blower unit 3 in a device 10 or a method for controlling an automatic cleaning S6 Use filter unit 9 for an electric vacuum cleaner 1.
  • the automatic cleaning S6 of the filter unit 9 is then activated when a predetermined limit L max of the motor / blower unit 3 of the vacuum cleaner 1 is exceeded by the second value L and a predetermined limit value V min of the suction air flow of the first value V is exceeded.
  • the method for controlling the automatic cleaning S6 of the filter unit 9 for the electric vacuum cleaner 1 is shown in program parts of a computer program product which, when loaded into a computer unit - not shown here - of the apparatus 10, are executed thereon ,
  • the computer program product may also be fixedly implemented on an electronic device, such as an ASIC.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern einer automatischen Reinigung einer Filtereinheit für einen elektrischen Staubsauger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Steuern einer solchen Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9 und ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 15.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Schon seit geraumer Zeit werden große Anstrengungen unternommen, Reinigungs- bzw. Leistungsergebnisse beim Saugen mit einem Staubsauger zu optimieren. Dabei müssen unterschiedliche Anforderungen in Bezug auf Geräuschemissionen, Unterdruck in den Geräten und elektrische Aufnahmeleistung erfüllt werden. Es ist insbesondere erwünscht, eine möglichst hohe Energieeffizienz - hohe Leistungsergebnisse bei möglichst niedriger elektrischer Leistungsaufnahme - zu erreichen. Wesentlich ist das Erreichen einer hohen Energieeffizienz besonders im Hinblick auf eine zukünftige Labelung von Staubsaugern, die auch werbetechnisch auf einen potenziellen Käufer/Benutzer einen großen Einfluss hat. Dieses trifft gleichermaßen für Staubsauger mit und ohne Beutel zu.
  • Saugleistungsverluste, zum Beispiel bedingt durch das Verschließen von Filterbeutel-Poren eines Staubsaugers, erfordern bei einer Vielzahl bekannter Staubsauger ein manuelles Nachregeln der Saugleistung. Dies führt zumeist zu einer Überregelung und damit zu einer ungewünschten Energieverschwendung. Um dieses Problem zu lösen, wurden Luft-Volumenstrom-Regelungsvorrichtungen für Staubsauger entwickelt. Ein Beispiel dafür ist aus der DE 30 30 059 C2 bekannt, bei der Mittels einer Regelungsvorrichtung der Luft-Volumenstrom unabhängig von einem Füllgrad eines im Staubsauger vorhandenen Staubbeutels oder der Verschmutzung eines vorgeschalteten Filters auf einem vorgegebenen Wert konstant gehalten wird. Um dem gewünschten energetischen Gesichtspunkt Rechnung zu tragen, wird eine Motor-/Gebläseleistung in Abhängigkeit der Verschmutzung eines Filters nach oben bzw. nach unten geregelt. Beispielsweise wird über eine Druckdifferenz vor und hinter einem Staubbehälter eines Staubsaugers der Füllgrad des Staubbehälters ermittelt. Dieses Verfahren ist geräte- und gebläse-abhängig und muss für jedes Gerät neu bestimmt und ausgelegt werden.
  • Auch bei beutellosen Staubsaugern kommt es zu einer Verstopfung nachgeschalteter Filter einer Staubabscheideeinheit, bei der die Poren durch den aufgenommenen Staub zugesetzt werden. Dadurch vermindert sich der Volumenstrom - jene Luftmenge, die pro Zeiteinheit durch einen festgelegten Querschnitt transportiert werden kann. Bei Geräten mit niedrigen Leistungen < 500 Watt wird ein Mindest-Volumenstrom bereits nach kurzem Einsatz nicht mehr gewährleistet, da die Saugleistung bei einem verschmutzten Filter nicht mehr ausreicht. Bei beutellosen Geräten mit einer manuellen Reinigung des Filters fällt der Volumenstrom solange ab, bis eine Reinigung des Filters vorgenommen wird.
  • Die DE 20 2012 003 280 U1 offenbart einen Sauger mit mindestens einem Sauganschluss für ein Gerät, mit mindestens einem Motor, mit wenigstens einem Filter und mit wenigstens einem Strömungsraum vor und wenigstens einem Strömungsraum nach dem Filter, dadurch gekennzeichnet, dass beide Strömungsräume mit jeweils wenigstens einer Messstelle versehen sind, an die mindestens ein Drucksensor angeschlossen ist, der mit einer Steuerung signalverbunden ist, die ein Signal sendet, wenn die Druckdifferenz zwischen den Drücken in den beiden Strömungsräumen einen Grenzwert erreicht, wobei das Signal der Steuerung zur automatischen Einleitung einer Filterreinigung herangezogen wird.
    • Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine möglichst hohe Energieeffizienz beim Betrieb von Staubsaugern zu erreichen. Das heißt, bei möglichst niedriger Leistungsaufnahme eine möglichst hohe Staub- und/oder Schmutzaufnahme zu gewährleisten.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung zum Steuern einer automatischen Reinigung einer Filtereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 und eines Computerprogrammprodukts gemäß Anspruch 15 gelöst.
  • Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Steuern einer automatischen Reinigung einer Filtereinheit für einen elektrischen Staubsauger mit einer Saugdüse, einer Staubabscheideeinheit und einer Motor-/Gebläseeinheit bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst: Mittel zum Ermitteln eines ersten Werts eines Saug-Luftstroms des Staubsaugers und eine Einrichtung zum Anpassen eines zweiten Werts der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers in Abhängigkeit des ermittelten ersten Werts des Saugluftstroms. Die Vorrichtung ist eingerichtet, eine automatische Reinigung der Filtereinheit zu aktivieren, wenn ein vorgegebener Grenzwert der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers von dem zweiten Wert überschritten wird und ein vorgegebener Grenzwert des Saug-Luftstroms des Staubsaugers von dem ersten Wert des Saug-Luftstroms unterschritten wird. Durch eine Überprüfung der beiden interdependenten Werte bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Reinigung der Filtereinheit veranlasst werden, die die Energieeffizienz des Staubsaugers erheblich verbessert. Schließlich können dadurch leistungsarme Motor-/Gebläseeinheiten für Staubsauger vorgesehen werden.
  • Hier und im Folgenden handelt es sich bei dem "ersten Wert" um einen Wert, der einen Saug-Luftstrom näher bestimmt und bei dem "zweiten Wert" um einen Wert, der die Motor-/Gebläseeinheit näher bestimmt. Es ist kein weiterer Wert gemeint, der im Sinne eines zusätzlichen ersten Wertes zu verstehen wäre, der auch die Motor-/Gebläseeinheit näher bestimmen würde.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer automatischen Reinigung einer Filtereinheit für einen elektrischen Staubsauger mit einer Saugdüse und einer Motor-/Gebläseeinheit, umfassend die Schritte: Ermitteln eines ersten Werts eines Saug-Luftstroms und Anpassen eines zweiten Werts der Leistung der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers in Abhängigkeit des ermittelten ersten Werts des Saugluftstroms. Die automatische Reinigung der Filtereinheit wird aktiviert, wenn ein vorgegebener Grenzwert der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers von dem zweiten Wert überschritten wird und ein vorgegebener Grenzwert des Saug-Luftstroms von dem ersten Wert unterschritten wird. Das Verfahren kann besonders effektiv mit der vorhergehend beschriebenen Vorrichtung zur Steigerung der Energieeffizienz des Staubsaugers eingesetzt werden.
  • Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt zur Implementation des Verfahrens in eine Vorrichtung zum Steuern einer automatischen Reinigung einer Filtereinheit für einen elektrischen Staubsauger mit einer Saugdüse und einer Motor-/Gebläseeinheit, umfassend Programmteile, welche, wenn sie in einem Computer geladen sind, zur Durchführung des vorherstehenden Verfahrens ausgelegt sind. Mit dem Computerprogrammprodukt kann auf einfache Weise eine geräte- und gebläse-abhängige Einstellung für jedes Gerät optimal für dessen Leistungswerte bestimmt und angepasst werden.
    • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
  • Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der erste Wert des Saug-Luftstroms des Staubsaugers proportional zu einem Volumenstrom-Wert des Staubsaugers und der zweite Wert der Motor-/Gebläseeinheit ist proportional zu einem Leistungs-Wert des Staubsaugers. Besonders zweckdienlich kann dabei eine dem Volumenstrom-Wert äquivalente Messung über eine Druckmessung oder eine Druckdifferenzmessung des Saugluftstroms, eine Drehzahlermittlung, Berechnung einer Aufnahmeleistung oder Strom- und/oder Spannungsermittlung an der Motor-/Gebläseeinheit erfolgen. Analog können äquivalente Messungen auch zur Ermittlung und Anpassung der Motor-/Gebläseeinheit erfolgen. Besonders vorteilhaft lassen sich unter anderen Druckdifferenzmessungen, eine Ermittlung der Drehzahl und Temperatur der Motor-/Gebläseeinheit sowie eine Berücksichtigung elektrischer Strom- und/oder Spannungswerte oder eines elektrischen Phasenanschnitts zur Bestimmung des Leistungs-Werts der Motor-/Gebläseeinheit einsetzen. Dadurch können eine Vielzahl von unterschiedlichen Möglichkeiten zur Ermittlung des ersten Werts des Saug-Luftstroms bzw. Anpassung des zweiten Werts der Motor-/Gebläseeinheit genutzt werden.
  • Abweichungen einer Saugleistung können dadurch ausgeglichen werden, dass beispielsweise der Leistungs-Wert der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers bei abnehmendem Volumenstrom-Wert des Saug-Luftstroms nach oben angepasst wird. Diese Anpassung erfolgt jedoch nur so lange, bis ein bestimmter Leistungs-Grenzwert der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers erreicht wird. Wenn der Leistungs-Wert nicht mehr ausreicht oder ein bzw. der Leistungs-Grenzwert der Motor-/Gebläseeinheit überschritten wurde, dann löst die Vorrichtung automatisch die Reinigung der Filtereinheit aus. Anschließend kann der Volumenstrom-Wert der Saugluft wieder mittels des Leistungs-Werts der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers angepasst werden. Auf diese Weise kann der erste Wert, der Volumenstrom-Wert, im Wesentlichen konstant gehalten werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung eingerichtet, den Grenzwert der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers und/oder den Grenzwert des Saug-Luftstroms abhängig von einem bestimmten Bodenbelag einzustellen. Eine solche Steuerung der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers ermöglicht, eine höhere Energieeffizienz zu erzielen, indem die Saugleistung abhängig vom erkannten Untergrund, beispielsweise bei Hartboden oder Teppich, entsprechend angepasst wird. Zum Erkennen des Untergrundes kann ein Unterdruckschalter eingesetzt werden. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass eine zum Bewegen der Saugdüse erforderliche Kraft, die nachfolgend als Schiebekraft bezeichnet wird, zunimmt und damit eine Benutzung des Staubsaugers erschwert wird. Dabei wird eine zu erfassende physikalische Differenzgröße, zum Beispiel ein Druckunterschied derart gewählt, dass sich bei einer Veränderung des Bodenbelags, beispielsweise von Hartboden auf Teppich und der damit verbundenen Unterdruckänderung in einem Staubraum des Staubsaugers im Wesentlichen nichts ändert. Die erfasste physikalische Differenzgröße soll also im hauptsächlich unabhängig vom abzusaugenden Bodenbelag und stattdessen vornehmlich abhängig von einem Füllstand der Staubabscheideeinheit sein. Dadurch kann eine im Wesentlichen von dem Füllstand der Staubabscheideeinheit abhängige Leistungsanpassung der Motor-/Gebläseeinheit erfolgen. Die erfasste physikalische Differenzgröße ist vorzugsweise proportional zu einem Volumen oder zu einem Gewicht einer von der Staubabscheideeinheit aufgenommenen Staubmenge.
  • Zweckmäßigerweise ist die Vorrichtung eingerichtet, den ersten Wert des Saug-Luftstroms zu ermitteln, wobei ein erster Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms erfasst wird, ein zweiter Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms erfasst wird, und ein Differenzdruck zwischen dem ersten und dem zweiten Luftdruck-Wert ermittelt wird. Dabei bedeutet "stromaufwärts" der Staubabscheideeinheit entgegen der Strömungsrichtung von der Saugdüse zur Staubabscheideeinheit vorgelagert und "stromabwärts" der Staubabscheideeinheit in der Strömungsrichtung von der Saugdüse zur Staubabscheideeinheit nachgelagert.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung eingerichtet ist, den ersten Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms vor der Filtereinheit des Staubsaugers zu erfassen, und den zweiten Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms nach der Filtereinheit des Staubsaugers zu erfassen. Insbesondere bei beutellosen Staubsaugern gibt die Differenz der Luftdruck-Werte Aufschluss darüber, wie "verschmutzt" oder "sauber" die Filtereinheit bzw. wie hoch der Filterwiderstand ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung eingerichtet, den ersten Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms vor einer Staubabscheideeinheit des Staubsaugers zu erfassen, und den zweiten Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms nach der Staubabscheideeinheit des Staubsaugers zu erfassen. Besonders bei Staubsaugern, die über einen Filterbeutel verfügen, gibt die Differenz der Luftdruck-Werte des Saug-Luftstroms vor und nach einer Staubabscheideeinheit des Staubsaugers Aufschluss darüber, wie "voll" oder "leer" eine Befüllung der Staubabscheideeinheit des Staubsaugers ist.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung eingerichtet, den ersten Wert des Saug-Luftstroms abhängig von einem Füllgrad der Staubabscheideeinheit zu ermitteln. Der Füllgrad der Staubabscheideeinheit kann besonders einfach anhand einer proportionalen Gewichts- und/oder Volumenmessung des abgeschiedenen Staubes oder mittels einer Sicht-Marke ermittelt werden.
  • Besonders zweckdienlich ist es, die Anpassung des zweiten Werts der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers anhand einer in der Einrichtung zum Anpassen der Leistung der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers hinterlegten Kennlinie oder Funktion vorzunehmen. Dadurch können gerätespezifische Programme zur Reinigung leicht eingestellt werden.
  • Bei einer besonders energieeffizienten Ausführungsform ist die Vorrichtung eingerichtet, die Anpassung des zweiten Werts der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers kontinuierlich oder in diskreten Schritten vorzunehmen. Bei einer kontinuierlichen Anpassung kann der mit der Vorrichtung versehene Staubsauger besonders energieeffizient betrieben werden. Um jedoch der Benutzerfreundlichkeit entgegenzukommen und einen ständigen Wechsel lästiger Schallemissionen zu vermeiden, kann die Vorrichtung derart eingestellt werden, dass die Anpassung der Leistung der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers in diskreten Schritten erfolgt.
  • Die für die Vorrichtung beschriebenen Vorteile und Ausführungsformen treffen im gleichen Maße auf das im Folgenden beschriebene Verfahren zu. Einzelne Verfahrensschritte und Merkmale entsprechen der von der Vorrichtung und deren Bauteilen ausführbaren Funktionen und Aufgaben und vice versa.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann der Grenzwert der Motor-/Gebläseeinheit des Staubsaugers und/oder der Grenzwert des Saug-Luftstroms abhängig von einem Bodenbelag eingestellt werden.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens wird der erste Wert des Saug-Luftstroms ermittelt indem ein erster Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms erfasst; ein zweiter Luftdruck-Wert wird stromabwärts des Saug-Luftstroms erfasst wird und ein Differenzdruck zwischen dem ersten und dem zweiten Luftdruck-Wert ermittelt wird.
  • Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens wird der erste Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms vor der Filtereinheit des Staubsaugers erfasst, und der zweite Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms nach der Filtereinheit des Staubsaugers. Diese Verfahrensweise eignet sich insbesondere für beutellose Staubsauger, die gewöhnlich nur einen der Staubabscheideeinheit nachgeschalteten Filter aufweisen.
  • Gemäß noch einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens wird der erste Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms vor einer Staubabscheideeinheit des Staubsaugers erfasst und der zweite Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms nach der Staubabscheideeinheit des Staubsaugers erfasst. Diese Verfahrensweise eignet sich insbesondere für Staubsauger mit Filter-Beuteln, die gewöhnlich noch einen weiteren der Staubabscheideeinheit nachgeschalteten Filter aufweisen. Damit können noch mehr Faktoren berücksichtigt werden, die für einen Widerstand des Saug-Luftstroms ursächlich sein können.
  • Bei einer zweckdienlichen Ausführungsform wird der erste Wert des Saug-Luftstroms abhängig von einem Füllgrad der Staubscheideeinheit ermittelt. Sofern bei einem Staubsauger mit Beutel dieser Beutel einen bestimmten Staub-Füllgrad übersteigt, ist er hauptursächlich für den Widerstand des Saug-Luftstroms und kann einen Benutzer des Staubsaugers die Notwendigkeit eines Staub-Beutel-Tauschs anzeigen.
  • Mit der Vorrichtung bzw. dem Verfahren zum Steuern einer automatischen Reinigung einer Filtereinheit für einen elektrischen Staubsauger wird ein optimales Reinigungs- bzw. Leistungsergebnis bei gleichzeitiger Erhöhung der Energieeffizienz des Staubsaugers erzielt.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Staubsaugers; und
    Fig. 2
    ein schematisches Flussdiagramm der Funktion und Wirkungsweise einzelner Elemente einer Vorrichtung zum Steuern einer automatischen Reinigung einer Filtereinheit gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, wie sie in einem Staubsauger verwendet wird;
    Fig. 3
    ein stark verallgemeinertes Flussdiagramm der Funktion und Wirkungsweise einzelner Elemente einer Vorrichtung zum Steuern einer automatischen Reinigung einer Filtereinheit gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, wie sie in einem Staubsauger verwendet wird.
    Ausführliche Beschreibung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
  • Anhand der schematischen Darstellung eines herkömmlichen Staubsaugers 1 aus Fig. 1 soll das Funktionsprinzip einer Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Steuern einer automatischen Reinigung S6 - unter Vorwegnahme der Beschreibung zu Fig. 2 - einer Filtereinheit 9 erläutert werden. Der Staubsauger 1 umfasst ein Gehäuse 2, in dem eine Motor-/Gebläseeinheit 3 sowie eine Staubabscheideeinheit 4 untergebracht ist. Über einen der Staubabscheideeinheit 4 vorgelagerten Lufteinlass 5 ist der Staubsauger 1 mittels einer Leitung 5, die einen Schlauch 6 und ein Rohr 7 umfasst, an eine Ansaugöffnung, in diesem Fall eine Saugdüse 8 gekoppelt. Mittels der Motor-/Gebläseeinheit 3 wird im Staubsauger 1 bzw. in der Staubabscheideeinheit 4 ein Unterdruck erzeugt, wodurch Luft über die Saugdüse 8, das Rohr 7 und den Schlauch 6 zu dem Lufteinlass 5 des Staubsaugers 1 in die Staubabscheideeinheit 4 geleitet wird. Die angesaugte Luft ist verunreinigt und wird in der Staubabscheideeinheit 4 gereinigt, bevor sie aus dem Staubsauger 1 abgeführt wird.
  • In der Staubabscheideeinheit 4 kann die verschmutzte Luft mittels eines oder mehrerer Filtereinheiten 9 wie Staubbeutel, Filter oder Fliehkraftabscheider und dergleichen gereinigt werden. In beutellosen Staubsaugern 1 werden Fliehkraftabscheider eingesetzt und erzeugen im eintretenden Luftstrom einen Wirbel, wodurch die Staubteilchen aufgrund der Fliehkraft nach außen gedrückt und abgeschieden werden. Ist eine Rotationsgeschwindigkeit der Wirbel ausreichend groß, kann auf einen zusätzlichen Filter/eine Filtereinheit 9 hinter dem Wirbel verzichtet werden.
  • Alternativ werden bei Staubsaugern 1 mit Beuteln zum Trennen der Staubteilchen aus der verschmutzten Luft diverse Filtereinheiten 9 - Beutel und/oder weitere Filter eingesetzt. Aufgrund einer Verstopfung der Filtereinheit 9, die mit Staubteilchen der verschmutzten Luft zugesetzt wird, nimmt eine Saugleistung des Staubsaugers 1 kontinuierlich ab. Das heißt, dass ein Volumenstrom der verschmutzten Luft aufgrund eines sich ändernden Strömungswiderstandes in den Filtern bzw. der Filtereinheit 9 des Staubsaugers 1 beeinflusst wird. Um den Volumenstrom bzw. das Saugergebnis konstant zu halten, ist es erforderlich, den durch die Filtereinheit 9 verursachten und sich ständig aufbauenden/ändernden Strömungswiderstand auszugleichen.
  • Schließlich kann ein gutes Saugergebnis erreicht werden, wenn der Volumenstrom eines Saug-Luftstroms des Staubsaugers 1 konstant gehalten wird. Darüber hinaus ist der Volumenstrom der angesaugten Luft von einer Beschaffenheit eines Bodens abhängig, von dem die verschmutzte Luft mittels der Saugdüse 8 in den Staubsauger 1 gesaugt wird. Beispielsweise verringert sich der Volumenstrom der eingesaugten Luft erheblich, wenn die Saugdüse 8 von einem harten und glatten Boden auf einen weichen Teppichboden geschoben wird.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Ziel verfolgt, mittels der Vorrichtung 10 zum Steuern der automatischen Reinigung S6 der Filtereinheit 9 über eine Nutzungsdauer des Staubsaugers 1 hinweg eine konstante Staubaufnahme bzw. Saugleistung bereitzustellen, wobei unterschiedliche Füllstände der Staubabscheideeinheit 4 und Widerstände in der Filtereinheit 9, die zu Saugleistungsvarianzen führen, ausgeglichen werden, so dass unabhängig von diesen Faktoren für den Benutzer des Staubsaugers 1 ein optimales Reinigungs- bzw. Leistungsergebnis beim Saugen realisiert werden kann. Darüber hinaus kann mittels der Vorrichtung 10 zum Steuern der automatischen Reinigung S6 der Filtereinheit 9 auch die Leistungsaufnahme des Staubsaugers 1 vermindert werden und dadurch seine Energieeffizienz gesteigert werden.
  • Im Folgenden werden in Fig. 2 anhand einer schematischen Darstellung in Form eines Flussdiagramms beispielhaft die Funktion und die Wirkungsweise einzelner Elemente der Vorrichtung 10 zum Steuern der automatischen Reinigung S6 der Filtereinheit 3 des Staubsaugers 1 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erläutert. Die einzelnen Symbole des Flussdiagramms stehen für die Mittel bzw. Einrichtungen der Vorrichtung 10 zum Steuern der automatischen Reinigung S6 der Filtereinheit 9 sowie deren Funktion, die sie bei der Durchführung eines Verfahrens gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erfüllen, wenn die Vorrichtung 10 bei dem Staubsauger 1 zum Einsatz kommt.
  • Die in den Staubsauger 1 implementierte Vorrichtung 10 wird gleichzeitig mit einem Einschalten des Staubsaugers 1 aktiviert. Das in dem Diagramm mit S0 bezeichnete Symbol steht dabei für diesen Schritt, in dem gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform die Vorrichtung 10 initialisiert wird, wobei einzelne Variablen beispielsweise für einen Volumenstrom V und/oder eine Leistung L der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 auf Null gesetzt werden, sowie Grenzwerte Vmin bzw. Lmax in einem Speicher der Vorrichtung 10 hinterlegt werden. Mittels der Vorrichtung 10 wird der Volumenstrom eines Saug-Luftstroms des Staubsaugers 1 derart gesteuert, dass der Stausauger 1 mit einer möglichst konstanten Saugleistung betrieben werden kann. Die Saugleistung des Staubsaugers 1 ist proportional zu dem Volumenstrom V oder entspricht diesem. Dadurch, dass sich eine in dem Saug-Luftstrom zwischengeschaltete Staubabscheideeinheit 4 und/oder Filtereinheit 9 mit dem von dem Staubsauger 1 aufgenommenen Staub zusetzen, vermindert sich der Volumenstrom bzw. die Luftmenge, die pro Zeiteinheit eingesaugt und/oder gereinigt werden kann.
  • Bei Geräten mit geringen Leistungen L < 500 W kann dabei der Volumenstrom so stark abfallen, dass eine gewünschte Reinigungsleistung, die dem Volumenstrom V entspricht, nicht mehr gewährleistet werden kann. Mit Hilfe von Mitteln S1 zum Ermitteln eines ersten Werts, hier eines Volumenstrom-Werts V des Saug-Luftstroms des Staubsaugers 1 wird mit der Vorrichtung 10 ein Ist-Wert des Volumenstroms V ermittelt. Der Ist-Wert des Volumenstroms V kann beispielsweise anhand einer physikalischen Differenzgröße bestimmt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein erster Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms erfasst wird und ein zweiter Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms erfasst wird. Beispielsweise kann der erste Luftdruck-Wert vor und der zweite Luftdruck-Wert nach der Filtereinheit 9 erfasst werden. Ein damit ermittelbarer Differenzdruck kann über einen Verschmutzungsgrad der Filtereinheit Aufschluss geben.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird der erste Luftdruck-Wert vor und der zweite Luftdruck-Wert nach der Staubabscheideeinheit 4 erfasst. Ein damit ermittelter Differenzdruck kann einen Füllgrad der Staubabscheideeinheit 4 anzeigen. Bei noch einer weiteren Ausführungsform erfolgen das Erfassen des ersten Luftdruck-Werts vor der Staubabscheideeinheit 4 und das Erfassen des zweiten Luftdruck-Werts nach der der Staubabscheideeinheit 4 nachgeordneten Filtereinheit 9. Dadurch kann der erste Wert, der Volumenstrom-Wert V in Abhängigkeit mehrerer Strömungswiderstände verursachenden Faktoren bestimmt werden. Bei weiteren hier nicht dargestellten Ausführungsformen erfolgt die Ermittlung des ersten Werts alternativ oder zusätzlich anhand Leistungs-, Strom- oder Drehzahl-Werten der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1.
  • Die Vorrichtung 10 sieht eine Einrichtung S2 zum Vergleichen des ermittelten Ist-Werts des Volumenstrom-Werts V mit einem vorgegebenen Volumenstrom-Grenzwert Vmin des Saug-Luftstroms vor. Dabei wird in einem darin durchgeführten Verfahrensschritt geprüft, ob der Ist-Wert des Volumenstrom-Werts V den Volumenstrom-Grenzwert Vmin des Saug-Luftstroms unterschreitet. Sofern der Ist-Wert des Volumenstrom-Werts V größer ist als der vorgegebene Volumenstrom-Grenzwert Vmin, muss die Vorrichtung 10 zum Steuern der automatischen Reinigung S6 der Filtereinheit 9 keine Reinigung S6 aktivieren. Wenn der Ist-Wert des Volumenstrom-Werts V den vorgegebenen Volumenstrom-Grenzwert Vmin unterschreitet, versucht die Vorrichtung 10 durch Erhöhen eines zweiten Werts, hier eines Leistungs-Werts L der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 den abgefallenen Volumenstrom V des Saug-Luftstroms zu kompensieren, indem sie den Leistungs-Wert L der Motor-/Gebläseeinheit 3 erhöht. Allerdings ist eine Kompensation des Leistungs-Werts L der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 nur begrenzt möglich.
  • Im Hinblick auf Energiesparmaßnahmen werden Staubsauger 1 heute vorrangig mit leistungsarmen Motor-/Gebläseeinheiten 3 versehen. Dadurch sind aber auch die zur Kompensation von Abweichungen des Volumenstroms V notwendigen Leistungsreserven der Motor-/Gebläseeinheit 3 eingeschränkt. Folglich sieht die Vorrichtung 10 ein Mittel S3 zum Ermitteln eines Ist-Werts des Leistungs-Werts L der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 vor. Anhand einer Einrichtung S4 zum Vergleichen des Ist-Werts des Leistungs-Werts L der Motor-/Gebläseeinheit 3 mit einem vorgegebenen Leistungs-Grenzwert Lmax der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 prüft die Vorrichtung 10, ob eine Kompensation des Volumenstroms V mittels einer Einrichtung S5 zum Anpassen einer Leistung der Motor-/Gebläseeinheit 3 noch möglich ist. Wenn der ermittelte Ist-Wert des Leistungs-Werts L den vorgegebenen Leistungs-Grenzwert Lmax der Motor-/Gebläseeinheit unterschreitet, ist eine Erhöhung/Anpassung S5 der Leistung L bzw. Kompensation des Volumenstroms V noch möglich. Wenn der ermittelte zweite Wert, hier Ist-Wert des Leistungs-Werts L jedoch den vorgegebenen Leistungs-Grenzwert Lmax überschreitet, wird eine automatische Reinigung S6 der Filtereinheit 9 durch die Vorrichtung 10 aktiviert. Dabei erfolgt die Anpassung der Leistung S5 der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 anhand einer in der Vorrichtung 10 bzw. der Einrichtung S5 zur Anpassung der Leistung hinterlegten Kennlinie oder Funktion. Auf diese Weise können gerätespezifische Programme zur Reinigung leicht eingestellt werden.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der obigen Ausführungsform ist die Vorrichtung 10 zusätzlich eingerichtet, den Leistungs-Grenzwert Lmax der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 und/oder den Volumenstrom-Grenzwert Vmin des Saug-Luftstroms abhängig von einem bestimmten Bodenbelag einzustellen. Eine solche Leistungssteuerung der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 ermöglicht, eine noch höhere Energieeffizienz zu erzielen, indem die Saugleistung abhängig vom erkannten Untergrund, beispielsweise bei Hartboden oder Teppich entsprechend angepasst wird. Zum Erkennen des Untergrundes kann ein Unterdruckschalter eingesetzt werden - nicht gezeigt.
  • Fig. 3 zeigt eine stark abstrahiertes Flussdiagramm der Funktion und Wirkungsweise einzelner Elemente einer Vorrichtung zum Steuern einer automatischen Reinigung S6 einer Filtereinheit 9 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, wie sie in einem Staubsauger 1 verwendet wird. Dabei wird analog zu der Beschreibung von Fig. 2 eine Initialisierung der Vorrichtung 10 vorgenommen, wobei einzelne Variablen für einen ersten Werts V eines Saug-Luftstroms des Staubsaugers 1 und/oder einen zweiten Wert L der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 auf Null gesetzt, sowie Grenzwerte Vmin bzw. Lmax in einem Speicher der Vorrichtung 10 hinterlegt werden.
  • In einem weiteren Schritt S1 wird ein erster Wert V eines Saug-Luftstroms des Staubsaugers 1 ermittelt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der erste Wert V des Saug-Luftstroms des Staubsaugers 1 proportional zu einem Volumenstrom-Wert des Staubsaugers 1. Je nach Ausführungsform kann dabei aus einer dem Volumenstrom-Wert äquivalenten Messung, beispielsweise einer Druckmessung oder einer Druckdifferenzmessung des Saugluftstroms, einer Drehzahlermittlung, Berechnung einer Aufnahmeleistung oder Strom- und/oder Spannungsermittlung an der Motor-/Gebläseeinheit auf den ersten Wert V geschlossen werden.
  • In einem weiteren Schritt S5 erfolgt dann ein Anpassen eines zweiten Werts L der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 in Abhängigkeit des ermittelten ersten Werts V des Saugluftstroms. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite Wert L der Motor-/Gebläseeinheit (3) proportional zu einem Leistungs-Wert der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1. Auch hierzu können zur Bestimmung der proportionalen Werte dazu äquivalente Messungen zur Ermittlung und Anpassung der Motor-/Gebläseeinheit 3 verwendet werden. Besonders vorteilhaft lassen sich unter anderen Druckdifferenzmessungen, eine Ermittlung der Drehzahl und/oder Temperatur der Motor-/Gebläseeinheit sowie eine Berücksichtigung elektrischer Strom- und/oder Spannungswerte oder eines elektrischen Phasenanschnitts zur Bestimmung des Leistungs-Werts der Motor-/Gebläseeinheit einsetzen.
  • Dadurch lassen sich anhand von verschiedenen Ausführungsformen eine Vielzahl von Variablen zweckdienlichen zur Ermittlung des ersten Werts V des Saug-Luftstroms bzw. Anpassung des zweiten Werts L der Motor-/Gebläseeinheit 3 in einer Vorrichtung 10 bzw. einem Verfahren zum Steuern einer automatischen Reinigung S6 einer Filtereinheit 9 für einen elektrischen Staubsauger 1 nutzen.
  • In einem weiteren Schritt S6 wird dann die automatische Reinigung S6 der Filtereinheit 9 aktiviert, wenn ein vorgegebener Grenzwert Lmax der Motor-/Gebläseeinheit 3 des Staubsaugers 1 von dem zweiten Wert L überschritten wird und ein vorgegebener Grenzwert Vmin des Saug-Luftstroms von dem ersten Wert V unterschritten wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verfahren zum Steuern der automatischen Reinigung S6 der Filtereinheit 9 für den elektrischen Staubsauger 1 in Programmteilen eines Computerprogrammprodukts abgebildet, welche, wenn sie in eine Rechnereinheit - hier nicht gezeigt - der Vorrichtung 10 geladen werden, darauf/damit ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt kann auch fest auf einem elektronischen Baustein, beispielsweise einem ASIC implementiert sein.
  • Somit ist eine kostengünstige und einfache Regelung des Volumenstroms V in dem Staubsauger 1 realisierbar, um auch mit einer leistungsarmen Motor-/Gebläseeinheit 3 eine konstante Saugleistung zu ermöglichen. Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen und in den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Staubsauger
    2
    Gehäuse
    3
    Motor-/Gebläseeinheit
    4
    Staubabscheideeinheit
    5
    Lufteinlass
    6
    Schlauch
    7
    Rohr
    8
    Düse
    9
    Filtereinheit
    10
    Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Reinigung einer Filtereinheit
    S0
    Initialisierung Verfahren
    S1
    Mittel zum Ermitteln eines Volumenstrom-Werts
    S2
    Einrichtung zum Vergleichen des ermittelten Volumenstrom-Werts
    S3
    Mittel zum Ermitteln eines Leistungs-Werts
    S4
    Einrichtung zum Vergleichen des Leistungs-Werts
    S5
    Einrichtung zum Anpassen einer Leistung
    S6
    Aktivieren der automatischen Reinigung der Filtereinheit

Claims (15)

  1. Vorrichtung (10) zum Steuern einer automatischen Reinigung (S6) einer Filtereinheit (9) für einen elektrischen Staubsauger (1) mit einer Saugdüse (8), einer Staubabscheideeinheit (4) und einer Motor-/Gebläseeinheit (3), umfassend:
    - Mittel (S1) zum Ermitteln eines ersten Werts (V) eines Saug-Luftstroms des Staubsaugers (1); und
    - eine Einrichtung (S5) zum Anpassen eines zweiten Werts (L) der Motor-/Gebläseeinheit (3) des Staubsaugers (1) in Abhängigkeit des ermittelten ersten Werts (V) des Saug-Luftstroms, und
    die Vorrichtung (10) eingerichtet ist, eine automatische Reinigung (S6) der Filtereinheit (9) zu aktivieren,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Aktivierung erfolgt, wenn ein vorgegebener Grenzwert (Lmax) der Motor-/Gebläseeinheit (3) des Staubsaugers (1) von dem zweiten Wert (L) überschritten wird und ein vorgegebener Grenzwert (Vmin) des Saug-Luftstroms des Staubsaugers (1) von dem ersten Wert (V) unterschritten wird.
  2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wert (V) des Saug-Luftstroms des Staubsaugers (1) proportional zu einem Volumenstrom-Wert des Staubsaugers ist, und der zweite Wert (L) der Motor-/Gebläseeinheit (3) proportional zu einem Leistungs-Wert des Staubsaugers (1) ist.
  3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eingerichtet ist, den Grenzwert (Lmax) der Motor-/Gebläseeinheit (3) des Staubsaugers (1) und/oder den Grenzwert (Vmin) des Saug-Luftstroms abhängig von einem Bodenbelag einzustellen.
  4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eingerichtet ist, den ersten Wert (V) des Saug-Luftstroms zu ermitteln, wobei:
    - ein erster Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms erfasst wird;
    - ein zweiter Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms erfasst wird; und
    - ein Differenzdruck zwischen dem ersten und dem zweiten Luftdruck-Wert ermittelt wird.
  5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eingerichtet ist,
    - den ersten Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms vor der Filtereinheit (9) und/oder der Staubabscheideeinheit (4) des Staubsaugers (1) zu erfassen; und
    - den zweiten Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms nach der Filtereinheit (9) und/oder der Staubabscheideeinheit (4) des Staubsaugers (1) zu erfassen.
  6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eingerichtet ist, den ersten Wert (V) abhängig von einem Füllgrad der Staubscheideeinheit (4) zu ermitteln.
  7. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eingerichtet ist, die Anpassung des zweiten Werts (L) der Motor-/Gebläseeinheit (3)anhand einer in der Einrichtung (S5) hinterlegten Kennlinie oder Funktion vorzunehmen.
  8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eingerichtet ist, die Anpassung des zweiten Werts (L) der Motor-/Gebläseeinheit (3) des Staubsaugers (1) in diskreten Schritten oder kontinuierlich vorzunehmen.
  9. Verfahren zum Steuern einer automatischen Reinigung (S6) einer Filtereinheit (9) für einen elektrischen Staubsauger (1) mit einer Saugdüse (8), einer Staubabscheideeinheit (4) und einer Motor-/Gebläseeinheit (3), umfassend die Schritte:
    - Ermitteln (S1) eines ersten Werts (V) eines Saug-Luftstroms; und
    - Anpassen (S5) eines zweiten Werts der Motor-/Gebläseeinheit (3) des Staubsaugers (1) in Abhängigkeit des ermittelten ersten Werts (V), und
    - die automatische Reinigung (S6) der Filtereinheit (9) aktiviert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Aktivierung erfolgt, wenn ein vorgegebener Grenzwert (Lmax) der Motor-/Gebläseeinheit (3) des Staubsaugers (1) von dem zweiten Wert (L) überschritten wird und ein vorgegebener Grenzwert (Vmin) des Saug-Luftstroms von dem ersten Wert (V) unterschritten wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wert (V) des Saug-Luftstroms des Staubsaugers (1) proportional zu einem Volumenstrom-Wert des Staubsaugers (1) ist, und der Wert (L) der Motor-/Gebläseeinheit (3) proportional zu einem Leistungs-Wert des Staubsaugers (1) ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert (Lmax) der Motor-/Gebläseeinheit (3) des Staubsaugers (1) und/oder der Grenzwert (Vmin) des Saug-Luftstroms abhängig von einem Bodenbelag eingestellt werden.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste Wert (V) des Saug-Luftstroms ermittelt wird, wobei:
    - ein erster Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms erfasst wird;
    - ein zweiter Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms erfasst wird; und
    - ein Differenzdruck zwischen dem ersten und dem zweiten Luftdruck-Wert ermittelt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der erste Luftdruck-Wert stromaufwärts des Saug-Luftstroms vor der Filtereinheit (9) und/oder der Staubabscheideeinheit (4) des Staubsaugers (1) erfasst wird; und
    - der zweite Luftdruck-Wert stromabwärts des Saug-Luftstroms nach der Filtereinheit (9) und/oder der Staubabscheideeinheit (4) des Staubsaugers (1) erfasst wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom-Wert (V) abhängig von einem Füllgrad der Staubscheideeinheit (4) ermittelt wird.
  15. Computerprogrammprodukt zum Steuern einer automatischen Reinigung (S6) einer Filtereinheit (9) für einen elektrischen Staubsauger (1) mit einer Saugdüse (8), einer Staubabscheideeinheit (4) und einer Motor-/Gebläseeinheit (3), umfassend Programmteile, welche, wenn sie in einem Computer geladen sind, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 14 ausgelegt sind.
EP16180068.5A 2015-07-24 2016-07-19 Vorrichtung zur steuerung einer reinigung einer filtereinheit für staubsauger Active EP3120744B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015214036.9A DE102015214036A1 (de) 2015-07-24 2015-07-24 Vorrichtung zur Steuerung einer Reinigung einer Filtereinheit für Staubsauger

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EP3120744A1 EP3120744A1 (de) 2017-01-25
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