EP4691334A1 - Reinigungsvorrichtung - Google Patents

Reinigungsvorrichtung

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Publication number
EP4691334A1
EP4691334A1 EP25194577.0A EP25194577A EP4691334A1 EP 4691334 A1 EP4691334 A1 EP 4691334A1 EP 25194577 A EP25194577 A EP 25194577A EP 4691334 A1 EP4691334 A1 EP 4691334A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
energy storage
cleaning device
container
storage device
liquid
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.)
Pending
Application number
EP25194577.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lukas Julian DEMELE
Philipp EILMANN
Mark Heilig
Timotheus JAHNKE
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.)
Alfred Kaercher SE and Co KG
Original Assignee
Alfred Kaercher SE and Co KG
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 Alfred Kaercher SE and Co KG filed Critical Alfred Kaercher SE and Co KG
Publication of EP4691334A1 publication Critical patent/EP4691334A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/4002—Installations of electric equipment
    • A47L11/4005—Arrangements of batteries or cells; Electric power supply arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L11/4013—Contaminants collecting devices, i.e. hoppers, tanks or the like
    • A47L11/4016—Contaminants collecting devices, i.e. hoppers, tanks or the like specially adapted for collecting fluids
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L11/40—Parts or details of machines not provided for in groups A47L11/02 - A47L11/38, or not restricted to one of these groups, e.g. handles, arrangements of switches, skirts, buffers, levers
    • A47L11/408—Means for supplying cleaning or surface treating agents
    • A47L11/4083—Liquid supply reservoirs; Preparation of the agents, e.g. mixing devices

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning device, in particular in the form of a floor cleaning device, comprising at least one electrical consumer, at least one energy storage device for supplying the at least one electrical consumer with electrical energy and at least one liquid container with a container receiving space for receiving a liquid which can be applied to a surface to be cleaned or received from a surface to be cleaned by the cleaning device.
  • Cleaning devices of the type described above are known in a variety of forms, particularly floor cleaning devices. For example, they are used in the form of scrubber-dryers for wet cleaning floors.
  • One problem with such cleaning devices is the heating of the at least one energy storage unit.
  • This is usually in the form of a rechargeable battery, which can heat up considerably during operation of the cleaning device.
  • the result is an undesirably high operating temperature and, consequently, a correspondingly long cooling time.
  • a user therefore has to wait a relatively long time before the battery can be recharged.
  • a cleaning device In the CN 118236008 A A cleaning device, a storage structure, and methods for manufacturing the same are described. From the CN 115607049 A A cleaning device is known. A vacuum cleaner is included in the JP 2006-247093 A revealed. The JP 2002-291669 A This deals with a battery-operated vacuum cleaner. A battery-operated vacuum cleaner and methods for cooling a battery-operated vacuum cleaner are discussed in the... US 2006/0080804 A1 known.
  • the cleaning device comprises at least one cooling device arranged or designed to be thermally connected to the at least one energy storage device for cooling the at least one energy storage device.
  • the at least one cooling device can be arranged or designed accordingly. In particular, it can be in direct contact with the at least one energy storage device to dissipate heat directly from the at least one energy storage device and transfer it to the at least one cooling device. In this way, an increase in the operating temperature of the at least one energy storage device during operation of the cleaning device can be at least limited.
  • such a limitation of the operating temperature results in a significantly shorter cooling time before the at least one energy storage device can be recharged compared to known cleaning devices.
  • this also minimizes the aging effect of the at least one energy storage device.
  • the proposed further development makes it possible to arrange the at least one energy storage device inside the cleaning device and to completely dispense with air cooling of the same, because the heat generated in the at least one energy storage device during operation of the cleaning device can be defined and dissipated in the desired manner through the thermal interaction with the at least one cooling device.
  • At least one cooling device is designed as a passive cooling device. This is particularly beneficial because no energy is then required to operate the cooling device itself.
  • the at least one cooling device can be easily designed if it includes at least one passive cooling element.
  • the passive cooling element can be designed in the form of a heat sink with at least one cooling fin.
  • the heat sink can be arranged or designed to be thermally connected to the at least one energy storage device, either directly or indirectly.
  • the at least one cooling fin makes it possible, in particular, to dissipate heat from the heat sink, for example, by air cooling, specifically by directing air past the at least one cooling fin for cooling purposes.
  • a fan can be used for this purpose to force air to flow past the at least one cooling fin in order to cool the heat sink.
  • the at least one cooling device may include the at least one liquid container.
  • this container may be at least partially filled with liquid.
  • the at least one liquid container can thus be used, firstly, to collect liquid that can be applied to a surface to be cleaned by the cleaning device or that has been collected by it, and secondly, to use this liquid to absorb heat generated in the at least one energy storage device.
  • any liquid contained in the at least one liquid container for example, fresh water or process water, can serve as a cooling liquid and thus as a coolant for cooling the at least one energy storage device.
  • Heat generated by the at least one energy storage device during the operation of the cleaning device can thus be transferred to the coolant contained in the at least one liquid container, for example, water, in particular fresh water or process water.
  • the at least one liquid container comprises a container base and a container wall extending transversely, and in particular vertically, from the container base, thus defining the container receiving space.
  • the container wall can define any cross-sectional shape of the at least one liquid container, such as circular, oval, or polygonal, especially triangular or quadrilateral.
  • projections or recesses can also be formed in the area of the container wall, so that the available installation space in the cleaning device can be optimally utilized with the at least one liquid container.
  • the container bottom extends transversely, particularly vertically, to the direction of gravity, and if the container wall, particularly in the form of a circumferential container wall, extends against or substantially against gravity during the intended use of the cleaning device.
  • the container wall particularly in the form of a circumferential container wall, extends against or substantially against gravity during the intended use of the cleaning device.
  • the at least one cooling device may include at least one heat-conducting element, and this heat-conducting element may be connected to or directly thermally linked to the at least one liquid container and/or the at least one energy storage device.
  • Equipping a cooling device with at least one heat-conducting element in the manner described makes it possible, in particular, to transfer heat from the at least one energy storage device, via the heat-conducting element, directly or indirectly to the at least one liquid container and from there to the liquid contained in the container's receiving chamber. This allows for optimal cooling of the at least one energy storage device.
  • the heat-conducting element also enables optimized heat transfer from the heat generated in the at least one energy storage device during operation of the cleaning device to the at least one liquid container.
  • the at least one heat-conducting element forms at least part of the container bottom and/or the container wall.
  • a heat-conducting element can be integrated into the at least one liquid container, for example, as part of the container bottom and/or the container wall. This allows for optimal heat transfer from the at least one energy storage device to a liquid contained in the container's receiving space.
  • the liquid can be in direct contact with the at least one heat-conducting element, thus enabling optimized heat exchange.
  • the at least one energy storage device is thermally connected to the at least one liquid container or is designed to dissipate heat from the at least one energy storage device to the liquid contained in the at least one liquid container.
  • the cleaning device utilizes the liquid contained in at least one liquid container as a heat storage medium to dissipate excess heat from the at least one energy storage device.
  • the heat absorbed by the liquid can then be easily dissipated by the cleaning device by removing the liquid from the at least one liquid container—in other words, by emptying the at least one liquid container.
  • one liquid container can be filled with fresh water, which is applied to the surface to be cleaned.
  • Another liquid container can hold dirty or process water, which is drawn from the surface to be cleaned by the cleaning device. Heat can be absorbed by both the fresh water and the process water. When the process water is removed from the at least one liquid container by emptying it, the heat absorbed by the at least one energy storage device can also be dissipated by the cleaning device. Refilling the at least one liquid container with fresh water then provides the opportunity to absorb heat from the energy storage device.
  • the cleaning device may comprise only a single liquid container or two, three, four, or more liquid containers.
  • only one of the liquid containers may be thermally connected to the at least one energy storage device.
  • the at least one liquid container is designed as a fresh water tank for receiving fresh water or as a process water tank for receiving process water.
  • the fresh water tank can be used, in particular, to hold fresh water for application to a surface to be cleaned.
  • the process water tank can receive process water, especially wastewater, from the surface to be cleaned. Particularly effective cooling can be achieved by filling the fresh water tank with very cool fresh water. The lower the temperature of the fresh water in the fresh water tank, the more heat can be dissipated by the at least one energy storage device and absorbed and stored by warming the fresh water in the fresh water tank.
  • the process water in the process water tank can absorb heat from the at least one energy storage device.
  • the absorbed heat can be dissipated from the cleaning device by replacing the process water, i.e., by emptying the process water tank.
  • a heat storage unit formed by the process water tank can thus be practically emptied and made available for the reabsorption of heat from the at least one energy storage device by filling the fresh water tank with cold fresh water.
  • the at least one energy storage device is designed in the form of a rechargeable battery cell or a battery pack comprising at least one rechargeable battery cell.
  • a battery pack or the at least one energy storage device can be recharged with electrical energy by recharging one or more battery cells to operate the cleaning device.
  • the cleaning device can comprise one or more energy storage devices, in particular several battery cells or even two, three, or more battery packs that can be connected in parallel and/or in series to provide the desired operating voltages and currents.
  • the cleaning device includes one, two, three, four, five, six, or more energy storage units.
  • the number of energy storage units depends in particular on the energy requirements of the cleaning device on the one hand, and on the other hand on the required operating voltage and currents.
  • At least two energy storage devices are connected in series or parallel. This allows the operating voltage of the cleaning device to be set as desired.
  • the at least two energy storage devices are connected in series, the voltages provided by the respective energy storage devices are added together; when they are connected in parallel, the available voltage corresponds to the voltage of a single energy storage device, with at least twice the operating current then being available.
  • first pole of at least one energy storage device is electrically connected to the second pole of at least another energy storage device.
  • This electrically conductive connection can be achieved, in particular, by means of at least one electrically conductive connecting element.
  • connecting elements with an electrical conductivity at least equivalent to that of aluminum, preferably copper, can be used.
  • the at least one electrically conductive connecting element can, for example, electrically connect the positive poles of two energy storage devices to each other, thus enabling a parallel connection of the two energy storage devices. It is also conceivable to connect the positive pole of a first energy storage device and the negative pole of a second energy storage device to each other in a series circuit.
  • At least one energy storage device is arranged or designed on a support element.
  • two or more energy storage devices can also be arranged or designed on the support element.
  • all energy storage devices included in the cleaning device can be handled together with the support element.
  • a particularly compact design of the cleaning device can be achieved, in particular, by having the at least one heat-conducting element form or comprise the support element.
  • the support element has a dual function. Firstly, it serves to accommodate one or more energy storage devices so that they can be handled together. Secondly, the support element acts as a heat-conducting element to transfer thermal energy, i.e., heat, from the at least one energy storage device via the heat-conducting element (in this case, the support element) to the at least one liquid container and then, in particular, to the liquid contained therein.
  • the support element forms part of the wall and/or the bottom of the container or is encompassed by the container wall and/or the bottom.
  • this means that the support element is integrated into the container wall and/or the bottom to establish a direct thermal connection between the at least one energy storage device and a liquid contained in the at least one liquid container.
  • the support element can also be arranged on the container wall and/or the bottom, thus forming, for example, part of it.
  • the support element is arranged or designed to be directly or indirectly adjacent to the container receiving space.
  • the support element can be pressed against the container bottom and/or the container wall.
  • Optimal heat transfer between the at least one energy storage device and the liquid container, or the liquid contained therein, can be achieved, especially through full-surface contact between the support element and the container bottom and/or the container wall.
  • the support element To reliably and efficiently transfer heat from the at least one energy storage device to the liquid contained in the at least one liquid container, it is advantageous for the support element to be in thermal contact with the container wall and/or bottom. Heat transfer can then occur through conduction. Unlike air cooling, heat can thus flow directly from the energy storage device to the at least one liquid container. Furthermore, a compact design for the cleaning device is possible. In particular, no ventilation ducts are required to cool the at least one energy storage device during operation. Instead, it is sufficient to arrange or design the at least one energy storage device in thermal contact with the at least one cooling device.
  • the support element is made of a thermally conductive material.
  • this can be a metallic material and/or a plastic.
  • the metallic material is or contains copper and/or aluminum. This allows thermal conductivities of at least approximately 200 W/ (m ⁇ K ) to be achieved, and in particular, conductivities exceeding 400 W/ (m ⁇ K ) .
  • the plastic is or contains a thermally conductive thermoplastic polymer or at least one thermally conductive filler.
  • Such plastics exhibit a thermal conductivity suitable for dissipating heat from the at least one energy storage device to the at least one liquid container.
  • fillers or thermally conductive additives in plastics, particularly thermoplastics include metals, metal oxides, nitrides, or carbon fibers.
  • Suitable thermoplastics include, in particular, polyolefins such as polyethylene or polypropylene, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamides (PA), polylactic acid (PLA), polymethyl methacrylate (PMMA), and polycarbonate (PC).
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • PA polyamides
  • PLA polylactic acid
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • the support element is made of a material with a thermal conductivity of at least approximately 10 W/ (m ⁇ K ) .
  • the thermal conductivity of the support element material can be at least approximately 100 W/ (m ⁇ K ) , and even more specifically, at least approximately 250 W/ (m ⁇ K ) . Constructing a support element from such materials enables optimal heat dissipation and thus cooling of the at least one energy storage device.
  • the at least one energy storage device can define a longitudinal axis, and this longitudinal axis extends transversely, in particular perpendicularly, to the heat-conducting element or the support element, especially to a support element plane defined by the heat-conducting element or the support element.
  • This arrangement has the particular advantage that heat can be dissipated from the at least one energy storage device with exceptional efficiency.
  • the thermal conductivity parallel to a longitudinal axis defined by them is more than ten times greater than in the radial direction with respect to the longitudinal axis.
  • the at least one energy storage device can be cooled via its poles if these are arranged or formed on end faces.
  • the at least one energy storage device For optimal handling and accessibility of the at least one energy storage device, it is advantageous if it is located or designed outside the container's receiving space. In particular, it can thus be protected from liquids.
  • the at least one liquid container is made of a plastic.
  • this can be an electrically non-conductive plastic.
  • the plastic can have the highest possible thermal conductivity to enable optimal heat dissipation from the at least one energy storage device to the liquid contained in the at least one liquid container.
  • the production of a liquid container from a plastic is simple and cost-effective. In particular, virtually any shape of liquid container can be realized in this way.
  • the electrically non-conductive plastic is or contains at least one thermoplastic, in particular polyamide (PA), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), or polypropylene (PP), and/or contains a thermally conductive filler.
  • PA polyamide
  • PC polycarbonate
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • a first end of the at least one energy storage device can be thermally connected to the at least one liquid container via at least one insulating element.
  • the at least one insulating element can, in particular, be an electrical insulator, i.e., a material whose electrical conductivity is less than 10 ⁇ 8 S ⁇ cm ⁇ 1 or which has a resistivity greater than 10 ⁇ 8 ⁇ cm ⁇ 1 . It is therefore, in particular, an electrical insulating element to prevent current flow from the at least one energy storage device to the at least one liquid container.
  • the at least one insulating element is made of an electrically insulating potting material. This makes it particularly easy to create a flat connection to form an optimal thermal interface between the at least one energy storage device and the at least one liquid container. In this way, any cavities in the area between the at least one energy storage device and the at least one liquid container can be avoided, which could disrupt a direct heat flow from the at least one energy storage device to the at least one liquid container.
  • the at least one energy storage device and the at least one liquid container are thermally connected by a potting compound formed from the potting material.
  • This design makes it possible, in particular, to arrange or design the at least one energy storage device and the at least one liquid container as desired.
  • a thermal connection can then be achieved, in particular, by the potting compound, which then thermally connects the at least one energy storage device and the at least one liquid container.
  • the potting material is silicone or a thermally optimized plastic and/or contains at least one mineral filler and/or at least one metal oxide as an additive.
  • the at least one energy storage device and the at least one liquid container can be optimally and thermally bonded by forming a potting seal.
  • such a potting material is often easy to handle.
  • the at least one insulating element forms the support element.
  • the at least one energy storage device and the at least one liquid container can thus be connected by means of the support element.
  • the components must be arranged or designed in an electrically isolated manner.
  • the support element can perform a dual function. Firstly, it can be used to arrange and position the at least one energy storage device. Secondly, it serves, in particular, to electrically isolate the at least one energy storage device and the at least one liquid container from each other.
  • the at least one energy storage device comprises a housing and if the housing forms the at least one insulating element.
  • Such a design makes it possible, in particular, to bring the at least one energy storage device, for example, via an outer surface of the housing, into direct thermal contact with the bottom or wall of the at least one liquid container, thus enabling a direct heat flow from the at least one energy storage device to the at least one liquid container.
  • the energy storage device and the at least one liquid container are then electrically insulated by the insulating element, namely the housing of the at least one energy storage device.
  • the battery cell is designed in the form of a cylindrical cell and has a first end face, a second end face, and a cladding surface connecting the first and second end faces, and if at most 20%, and in particular at most 10%, of the cladding surface is in direct thermal contact with the at least one insulating element.
  • This arrangement has the particular advantage that heat can flow from the battery cell to the heat-conducting element or the support element, and from there to the at least one liquid reservoir, via the first or second end face.
  • the thermal conductivity of such cylindrical cells is more than ten times greater parallel to a defined longitudinal axis than in the radial direction relative to the longitudinal axis.
  • optimal heat flow from the at least one energy storage device to the at least one liquid reservoir can be achieved, even if at most 20%, and in particular at most 10%, of the cladding surface is in direct thermal contact with the at least one insulating element.
  • the at least one electrical consumer may be designed in the form of an electric motor.
  • the electric motor may be designed to move the cleaning device and/or at least one cleaning element and/or to drive a conveying device for conveying the liquid from or into the at least one liquid container.
  • the cleaning device may comprise one, two, three, or more such electric motors, which perform different functions.
  • the cleaning device is designed as a self-propelled floor cleaning machine.
  • it can be designed as a scrubber-dryer.
  • Such machines can be operated independently of the mains power supply.
  • these machines require suitable energy storage devices, specifically adapted to the desired cleaning performance, which can store the electrical energy required for operating the machines.
  • it is advantageous to arrange the energy storage devices compactly, i.e., in a block-like configuration.
  • the proposed further development by providing a cooling device that is in thermal contact with the at least one energy storage device on the one hand and the at least one liquid tank of the cleaning device on the other, enables optimal cooling of the at least one energy storage device even during extended operating times.
  • Figure 10 schematically shows an embodiment of a cleaning device, generally designated by reference numeral 10, which is designed in the form of a floor cleaning device 12. It is a self-propelled floor cleaning machine 14 in the form of a scrubber-dryer.
  • the cleaning device includes at least one electrical consumer 16 or 18.
  • the two consumers 16 and 18 are in Figure 1 They are shown schematically. They are designed in the form of electric motors 20 and 22, respectively.
  • the electric motor 20 serves in particular to drive a cleaning element 24, and the electric motor 22 to drive wheels 26 of the cleaning device 10 to move it over a surface 28 to be cleaned.
  • an additional electrical consumer 30 in the form of an additional electric motor 32 can be provided to drive a conveying device 34 in the form of a pump 36 for conveying liquids.
  • the cleaning device 10 further comprises a liquid container 38, which defines a container receiving chamber 40 for receiving a liquid.
  • the liquid 42 can be applied to or received from the surface 28 to be cleaned by the cleaning device 10.
  • the cleaning device 10 further comprises at least one cooling device 46, which is thermally connected or designed to cool the at least one energy storage device 44.
  • the at least one cooling device 46 is designed in the form of a passive cooling device.
  • Figure 2 schematically shows a liquid container 38 of the cleaning device 10, which is filled with the liquid 42.
  • This can be fresh water, with which the liquid container 38 is first filled and which is then applied to the surface 28 to be cleaned.
  • the liquid container 38 can also be designed as a process water tank to receive process water, in particular wastewater from the surface 28 to be cleaned.
  • Each battery cell 48 It comprises a first pole 50 and a second pole 52.
  • the first pole 50 is designed in the form of a positive pole 54
  • the second pole 52 in the form of a negative pole 56.
  • At least two energy storage devices 44 are connected in parallel.
  • two first poles 50 of two energy storage devices 44 are electrically connected to each other by means of an electrically conductive connecting element 58.
  • two second poles 52 of these two energy storage devices 44 are electrically connected to each other via an electrically conductive connecting element 58.
  • the number of energy storage devices 44 and their arrangement, in particular whether they are connected in series or in parallel, whereby a partial series connection of energy storage devices 44 and a partial parallel connection of energy storage devices 44 are also conceivable, can provide an operating voltage for the cleaning device 10 and specify a maximum available amount of electrical energy.
  • the energy storage devices 44 heat up during the operation of the cleaning device 10, especially when the rechargeable battery cells 48 provide current to operate the consumers 16, 18 and 30 or when they are being charged.
  • a cooling device 46 comprises at least one passive cooling element 60.
  • This can, for example, be a heat sink 62 with one or more cooling fins 64.
  • the heat sink 62 with a schematically represented cooling fin 64 is shown schematically as an optional element in Figure 2.
  • the liquid container 38 comprises a container base 66 and a container wall 68 extending transversely, and in the illustrated embodiment vertically, away from the container base 66.
  • the container receiving space 40 is bounded in a gravitational direction 70 from the container base 66 and transversely to the gravitational direction 70 by the container wall 68.
  • the liquid container 38 can, in particular, have any shape. For example, it can be schematically represented as follows: Figure 2 depicted as cuboid or essentially cuboid in shape.
  • the bottom of the container 66 extends transversely, namely perpendicularly, to the direction of gravity 70. Accordingly, when the cleaning device 10 is used as intended, the wall of the container 68 extends from the bottom of the container 66 in the opposite direction of gravity 70.
  • the heat-conducting element 72 forms part of the container bottom 66 and is thus positioned as in Figure 2 schematically shown in direct contact with liquid 42 taken up in the container receiving chamber 40.
  • the energy storage devices 44 are thermally connected to the liquid container 38 or are designed to dissipate heat from the energy storage devices 44 to the liquid 42 in the liquid container 38.
  • the energy storage devices 44 are arranged on a support element 74.
  • the support element 74 includes the heat-conducting element 72.
  • the support element 74 thus forms part of the container bottom 66 or is encompassed by it.
  • the support element 74 is directly adjacent to the container receiving space 40.
  • an insulating element 76 is provided.
  • the first ends 78 of the energy storage devices 44 are thermally connected to the liquid container 38 via the insulating element 76.
  • the insulating element 76 is made of an electrically insulating potting compound. This is a thermally conductive thermoplastic polymer or contains at least one highly thermally conductive filler.
  • the connecting elements 58 lie flat against the insulating element 76.
  • the insulating element 76 is in turn connected flat to the heat-conducting element 72.
  • the energy storage devices 44 can be pressed together with the insulating element 76 and the heat-conducting element 72.
  • thermoplastics include, in particular, polyolefins such as polyethylene or polypropylene, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamides (PA), polylactic acid (PLA), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyetheretherketone (PEEK), and/or polyvinyl chloride (PVC).
  • polyolefins such as polyethylene or polypropylene, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamides (PA), polylactic acid (PLA), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyetheretherketone (PEEK), and/or polyvinyl chloride (PVC).
  • the insulating element 76 forms at least part of the support element 74.
  • one or more energy storage devices 44 are arranged or formed in a housing.
  • the housing can then, in particular, serve as an insulating element 76.
  • an energy storage device 44 can also be designed in the form of a battery pack (not shown) comprising one or more rechargeable battery cells 48. Its housing can then form the insulating element 76.
  • the support element 74 comprises the heat-conducting element 72 and the insulating element 76.
  • the support element 74 is made of a thermally conductive material, for example a metallic material and/or a plastic.
  • the insulating element 76 is made of an electrically non-conductive plastic. Such non-conductors have an electrical conductivity of less than 10 ⁇ 8 S ⁇ cm ⁇ 1 .
  • the thermal conducting element 72 is made of a metallic material in one embodiment. This can be copper and/or aluminum.
  • the plastic used to form the insulating element is preferably silicone or a thermoplastic, for example, polyamides (PA), polycarbonate (PC), and/or polyethylene (PE).
  • the support element 74 is made of two support element materials, namely the material for forming the heat conducting element 72 and the material for forming the insulating element 76.
  • the insulating element 76 has a thermal conductivity of at least approximately 10 W/ (m ⁇ K ) .
  • the thermal conducting element 72 is made of a material that has a thermal conductivity of at least approximately 100 W/ (m ⁇ K ) .
  • the energy storage devices 44 each define a longitudinal axis 80, which extends transversely, in particular perpendicularly, to the heat-conducting element 72 or to the support element 74.
  • the longitudinal axes 80 of the energy storage devices 44 therefore extend transversely, in particular perpendicularly, to the support element plane 82.
  • the energy storage facilities 44 are located at the Figure 2
  • the energy storage devices are arranged or formed outside the container receiving space 40. In an embodiment not shown, they can also be formed or arranged inside the container receiving space 40. In this case, a reliable seal is provided to prevent any liquid from coming into contact with the energy storage devices 44.
  • Heat generated during the operation of the cleaning device 10 in the energy storage devices 44 can be dissipated via their poles 50 and 52.
  • the support element 74 which comprises the heat-conducting element 72 and the insulating element 76, releases heat to the liquid 42 in the liquid reservoir 38. Regardless of whether the interior of the cleaning device 10 is ventilated or not, excess heat can thus be dissipated from the energy storage devices 44 to prevent overheating.
  • the liquid 42 is therefore used directly to cool the energy storage devices 44. This is made possible by the direct or indirect thermal connection between the liquid reservoir 38, the liquid 42 contained therein, and the energy storage devices 44 via the heat-conducting element 72, the insulating element 76, and the support element 74, respectively.
  • Heat absorbed by the liquid 42 can be easily removed from the cleaning device 10 by emptying the liquid container 38 and filling it, for example, with fresh water which is correspondingly cool and can therefore absorb a lot of heat.
  • the cleaning device 10 is designed such that the fresh water 94 from the fresh water tank 92 is applied to the surface 28 to be cleaned.
  • the cleaning device 10 can draw the process water 98 from the surface 28 to be cleaned and introduce it into the process water tank 96.
  • the arrangement of the fresh water tank 92 inside the process water tank 96 results in a practically constant center of gravity for the cleaning device 10 during operation.
  • the cooling device 46 is identical in this embodiment to that in the embodiment of the Figure 2
  • the heat-conducting element 72 forms part of the container bottom 66, such that it is in contact with the liquid 42 in both the fresh water tank 92 and the process water tank 96.
  • the liquid 42 in both the liquid reservoir 38 and the liquid reservoir 39 thus serves to cool the energy storage device 44. Regardless of the fill level in the two liquid reservoirs 38 and 39, a thermal connection between the energy storage devices 44 and the liquids 42 contained in the liquid reservoirs 38 and 39 can therefore be ensured.
  • Figure 4 Figure 1 shows a further embodiment of an arrangement of a cooling device 46 and a cleaning device 10.
  • the setup in the embodiment of the Figure 4 differs from the structure of the exemplary embodiment of the Figure 2 merely by virtue of the fact that the heat conducting element 72 in the exemplary embodiment of the Figure 4 forms part of the container wall 68.
  • heat-conducting elements 72 are arranged or formed both on the bottom of the container 66 and on the wall of the container 68.
  • FIG. 5 Another embodiment of an arrangement for forming a cooling device 46 of a cleaning device 10 is shown schematically in Figure 5 shown.
  • the energy storage devices 44 are arranged analogously to those in the embodiments of Figures 2 to 4 arranged and electrically connected with connecting elements 58.
  • the container bottom 66 is formed continuously, i.e., it is not partially formed by a heat-conducting element 72. Rather, the connecting elements 58 are pressed flat against the container bottom 66.
  • the potting compound 100 forms the insulating element 76. This in turn also defines the support element 74 and a support element plane 82 running parallel to the container bottom 66.
  • each battery cell 48 which connects the end faces 86 and 88 of the battery cell 48, is in direct thermal contact with the insulating element 76, and thus with the potting compound 100, to a maximum of 20%.
  • the thermal conductivity of cylindrical cells 84 is more than ten times greater parallel to their longitudinal axis 80 than in the radial direction. Therefore, particularly in this embodiment, but also in the other described embodiments, the energy storage devices 44 can be cooled via their poles 50 and 52, respectively.
  • the arrangement of the energy storage devices 44 and the potting compound 100 can be carried out on the bottom of the container 66 in an analogous manner as in connection with Figure 4 This can of course also be shown on the container wall 68 or both on the container floor 66 and on the container wall 68.
  • the cleaning device 10 as described above in conjunction with the embodiments described above. Figures 2 to 5 As explained, the design enables optimal cooling of the electrical energy storage devices 44 during operation of the cleaning device 10.
  • the cleaning device 10 can thus be designed to be compact. Air cooling of the energy storage devices 44 is not required. Therefore, the design of air ducts for air cooling of the energy storage devices 44 is unnecessary. As described, these can be cooled by direct or indirect thermal contact with the at least one liquid container 38 and the liquid 42 contained therein.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung (10), insbesondere in Form einer Bodenreinigungsvorrichtung (12), umfassend mindestens einen elektrischen Verbraucher (16, 18, 30), mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) zum Versorgen des mindestens einen elektrischen Verbrauchers (16, 18, 30) mit elektrischer Energie und mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) mit einem Behälteraufnahmeraum (40) zum Aufnehmen einer Flüssigkeit (42), welche mit der Reinigungsvorrichtung (10) auf eine zu reinigende Oberfläche (28) ausbringbar oder von einer zu reinigenden Oberfläche (28) aufnehmbar ist, wobei die Reinigungsvorrichtung (10) mindestens eine mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) thermisch wirkverbunden angeordnete oder ausgebildete Kühleinrichtung (46) zum Kühlen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung, insbesondere in Form einer Bodenreinigungsvorrichtung, umfassend mindestens einen elektrischen Verbraucher, mindestens eine Energiespeichereinrichtung zum Versorgen des mindestens einen elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie und mindestens einen Flüssigkeitsbehälter mit einem Behälteraufnahmeraum zum Aufnehmen einer Flüssigkeit, welche mit der Reinigungsvorrichtung auf eine zu reinigende Oberfläche ausbringbar oder von einer zu reinigenden Oberfläche aufnehmbar ist.
  • Reinigungsvorrichtungen der eingangs beschriebenen Art sind insbesondere in Form von Bodenreinigungsvorrichtungen in vielfältiger Weise bekannt. Beispielsweise werden sie in Form von Scheuersaugmaschinen eingesetzt, um Böden feucht zu reinigen.
  • Ein Problem bei derartigen Reinigungsvorrichtungen ist insbesondere die Erwärmung der mindestens einen Energiespeichereinrichtung. Diese ist üblicherweise in Form einer wiederaufladbaren Batterie ausgebildet, welche sich während des Betriebs der Reinigungsvorrichtung stark erwärmen kann. Die Folge hiervon ist eine unerwünscht hohe Betriebstemperatur sowie damit einhergehend eine entsprechend lange Abkühlzeit. Ein Anwender muss also relativ lange abwarten, bevor die Batterie wieder geladen werden kann.
  • In der CN 118236008 A sind ein Reinigungsgerät, eine Speicherstruktur und Verfahren zum Herstellen derselben beschrieben. Aus der CN 115607049 A ist eine Reinigungsvorrichtung bekannt. Ein Sauggerät ist in der JP 2006-247093 A offenbart. Die JP 2002-291669 A befasst sich mit einem batteriebetriebenen Sauggerät. Ein batteriebetriebenes Sauggerät und Verfahren zum Kühlen eines batteriebetriebenen Sauggeräts sind aus der US 2006/0080804 A1 bekannt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine übermäßige Erwärmung der mindestens einen Energiespeichereinrichtung während eines Betriebs der Reinigungsvorrichtung zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Reinigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Reinigungsvorrichtung mindestens eine mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung thermisch wirkverbunden angeordnete oder ausgebildete Kühleinrichtung zum Kühlen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung umfasst.
  • Eine Reinigungsvorrichtung in der vorgeschlagenen Weise weiterzubilden, ermöglicht es insbesondere, die mindestens eine Energiespeichereinrichtung optimal zu kühlen. Dies wird insbesondere durch eine thermische Wirkverbindung zwischen der mindestens einen Kühleinrichtung und der mindestens einen Energiespeichereinrichtung erreicht. Für eine insbesondere direkte thermische Wirkverbindung kann die mindestens eine Kühleinrichtung entsprechend angeordnet beziehungsweise ausgebildet werden. Insbesondere kann sie in einem direkten Kontakt mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung stehen, um Wärme direkt von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung abzuführen und auf die mindestens eine Kühleinrichtung zu übertragen. Auf diese Weise kann eine Erhöhung einer Betriebstemperatur der mindestens einen Energiespeichereinrichtung beim Betrieb der Reinigungsvorrichtung zumindest begrenzt werden. Vorteilhafterweise ergibt sich aus einer solchen Begrenzung der Betriebstemperatur, dass eine Abkühlzeit, bis die mindestens eine Energiespeichereinrichtung wieder geladen werden kann, deutlich kürzer ist als bei bekannten Reinigungsvorrichtungen. Ferner kann auf diese Weise auch ein Alterungseffekt der mindestens einen Energiespeichereinrichtung minimiert werden. Insbesondere müssen dann nicht beispielsweise Batteriezellen mit einem geringen Widerstand verbaut werden, um eine Erwärmung der mindestens einen Energiespeichereinrichtung in einem handhabbaren und erträglichen Maß zu halten. Insbesondere ermöglicht es die vorgeschlagene Weiterbildung, die mindestens eine Energiespeichereinrichtung auch im Inneren der Reinigungsvorrichtung anzuordnen und zudem auf eine Luftkühlung derselben ganz zu verzichten, denn durch die thermische Wirkverbindung mit der mindestens einen Kühleinrichtung kann beim Betrieb der Reinigungsvorrichtung in der mindestens einen Energiespeichereinrichtung entstehende Wärme definiert und in gewünschter Weise abgeführt werden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Kühleinrichtung in Form einer passiven Kühleinrichtung ausgebildet ist. Dies ist insbesondere deswegen günstig, weil dann zum Betrieb der mindestens einen Kühleinrichtung selbst keine Energie benötigt wird.
  • Auf einfache Weise lässt sich die mindestens eine Kühleinrichtung ausbilden, wenn sie mindestens ein passives Kühlelement umfasst. Insbesondere kann das passive Kühlelement in Form eines Kühlkörpers mit mindestens einer Kühlrippe ausgebildet sein. Der Kühlkörper kann insbesondere direkt oder indirekt thermisch wirkverbunden mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung angeordnet oder ausgebildet sein. Die mindestens eine Kühlrippe ermöglicht es insbesondere, Wärme vom Kühlkörper abzuführen, beispielsweise durch Luftkühlung, insbesondere indem Luft zur Kühlung an der mindestens einen Kühlrippe vorbeigeleitet wird. Optional kann hierfür zur Kühlung ein Lüfter genutzt werden, um ein Vorbeiströmen von Luft an der mindestens einen Kühlrippe zu erzwingen, um den Kühlkörper zu kühlen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Kühleinrichtung den mindestens einen Flüssigkeitsbehälter umfasst. Insbesondere kann dieser mindestens teilweise mit Flüssigkeit befüllt sein. Mit anderen Worten ist es bei der vorgeschlagenen, weitergebildeten Reinigungsvorrichtung insbesondere möglich, während des Betriebs derselben in der mindestens einen Energiespeichereinrichtung entstehende Wärme an den mindestens einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere an die darin aufgenommene Flüssigkeit, abzugeben. Der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter kann somit zum einen genutzt werden, um Flüssigkeit, welche mit der Reinigungsvorrichtung auf eine zu reinigende Oberfläche ausbringbar ist oder von dieser aufgenommen wurde, aufzunehmen und diese Flüssigkeit zusätzlich zum Aufnehmen von in der mindestens einen Energiespeichereinrichtung entstehender Wärme zu nutzen. Dies ermöglicht es insbesondere, die mindestens eine Energiespeichereinrichtung im Inneren der Reinigungsvorrichtung anzuordnen beziehungsweise auszubilden und über den mindestens einen Flüssigkeitsbehälter zu kühlen, indem Betriebswärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung an den mindestens einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere die in diesem aufgenommene Flüssigkeit, abgegeben wird. Mit einer solchen, den mindestens einen Flüssigkeitsbehälter umfassenden Kühleinrichtung kann insbesondere eine Flüssigkeitskühlung der mindestens einen Energiespeichereinrichtung auf einfache Weise realisiert werden. Durch die besondere Anordnung der mindestens einen Energiespeichereinrichtung kann jedwede Flüssigkeit, die im mindestens einen Flüssigkeitsbehälter aufgenommen ist, beispielsweise Frischwasser oder auch Prozesswasser, als Kühlflüssigkeit und damit als Kühlmittel zum Kühlen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung dienen. Von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung während des Betriebs der Reinigungsvorrichtung erzeugte Wärme kann so an das im mindestens einen Flüssigkeitsbehälter aufgenommene Kühlmittel, beispielsweise Wasser, insbesondere Frischwasser oder Prozesswasser, abgegeben werden.
  • Günstig ist es, wenn der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter einen Behälterboden und eine sich quer, insbesondere senkrecht vom Behälterboden weg erstreckende Behälterwand umfasst, die den Behälteraufnahmeraum begrenzen. So kann insbesondere auf einfache Weise ein Flüssigkeitsbehälter ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Behälterwand eine beliebige Querschnittsform des mindestens einer Flüssigkeitsbehälters definieren, zum Beispiel kreisförmig, oval oder vieleckig, insbesondere dreieckig oder viereckig. Beispielsweise können im Bereich der Behälterwand auch Vorsprünge oder Rücksprünge ausgebildet sein, sodass mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter ein verfügbarer Bauraum in der Reinigungsvorrichtung optimal ausgenutzt werden kann.
  • Vorteilhaft ist es, wenn sich der Behälterboden beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Reinigungsvorrichtung quer, insbesondere senkrecht, zur Schwerkraftrichtung erstreckt und wenn sich die Behälterwand, insbesondere in Form einer umlaufenden Behälterwand, beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Reinigungsvorrichtung entgegen oder im Wesentlichen entgegen der Schwerkraft richtungweisend erstreckt. Auf diese Weise kann insbesondere erreicht werden, dass dann, wenn eine Flüssigkeit im Behälteraufnahmeraum aufgenommen ist, sowohl der Behälterboden als auch die Behälterwand mit der aufgenommenen Flüssigkeit in Kontakt stehen. So kann insbesondere ein Wärmeaustausch von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung sowohl über den Behälterboden als auch die Behälterwand an die Flüssigkeit erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Kühleinrichtung mindestens ein Wärmeleitelement umfasst und dass das mindestens eine Wärmeleitelement vom mindestens einen Flüssigkeitsbehälter umfasst oder mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter und/oder mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung direkt thermisch wirkverbunden ist. Eine Kühleinrichtung mit mindestens einem Wärmeleitelement in der beschriebenen Weise auszustatten, ermöglicht es insbesondere, Wärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung über das mindestens eine Wärmeleitelement direkt oder indirekt zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter zu leiten und von diesem an im Behälteraufnahmeraum aufgenommene Flüssigkeit abzugeben. So kann eine optimale Kühlwirkung zum Kühlen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung erreicht werden. Durch das mindestens eine Wärmeleitelement kann ein optimierter Wärmetransport von in der mindestens einen Energiespeichereinrichtung beim Betrieb der Reinigungsvorrichtung entstehender Wärme zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter erreicht werden.
  • Günstigerweise bildet das mindestens eine Wärmeleitelement mindestens einen Teil des Behälterbodens und/oder der Behälterwand. Ein Wärmeleitelement kann so insbesondere in den mindestens einen Flüssigkeitsbehälter integriert werden, nämlich beispielsweise als Teil des Behälterbodens und/oder der Behälterwand. So kann ein optimaler Wärmeübergang von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung auf eine im Behälteraufnahmeraum aufgenommene Flüssigkeit erreicht werden. Insbesondere kann die Flüssigkeit direkt mit dem mindestens einen Wärmeleitelement in Kontakt stehen, sodass auch hier ein optimierter Wärmeaustausch erreicht werden kann.
  • Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Energiespeichereinrichtung mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter thermisch wirkverbunden angeordnet oder ausgebildet zum Ableiten von Wärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung an die im mindestens einen Flüssigkeitsbehälter aufgenommene Flüssigkeit. Diese Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, die im mindestens einen Flüssigkeitsbehälter aufgenommene Flüssigkeit als Wärmespeicher zu nutzen, um überschüssige Wärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung abzuführen. Die von der Flüssigkeit aufgenommene Wärme kann dann auf einfache Weise von der Reinigungsvorrichtung abgeführt werden, und zwar indem die Flüssigkeit aus dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter entnommen wird, mit anderen Worten beim Entleeren des mindestens einen Flüssigkeitsbehälters. Beispielsweise kann ein Flüssigkeitsbehälter mit Frischwasser befüllt werden, das auf die zu reinigende Oberfläche ausgebracht wird. In einem anderen Flüssigkeitsbehälter kann Schmutz- oder Prozesswasser aufgenommen werden, das von der Reinigungsvorrichtung von der zu reinigenden Oberfläche aufgenommen wird. Wärme kann dabei sowohl vom Frischwasser als auch vom Prozesswasser aufgenommen werden. Wird das Prozesswasser aus dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter entnommen, und zwar durch Entleeren des mindestens einen Flüssigkeitsbehälters, kann so auch die von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung aufgenommene Wärme von der Reinigungsvorrichtung abgeführt werden. Das Befüllen des mindestens einen Flüssigkeitsbehälters mit neuem Frischwasser bietet dann wiederum die Möglichkeit, Wärme von der Energiespeichereinrichtung aufzunehmen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Reinigungsvorrichtung nur einen einzigen Flüssigkeitsbehälter oder zwei, drei, vier oder mehr Flüssigkeitsbehälter umfasst. Insbesondere kann nur einer der Flüssigkeitsbehälter mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung thermisch wirkverbunden sein. Es ist jedoch auch denkbar, zwei, drei, vier oder mehr Flüssigkeitsbehälter, insbesondere alle Flüssigkeitsbehälter, der Reinigungsvorrichtung mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung in thermischer Wirkverbindung anzuordnen oder auszubilden, um alle Flüssigkeitsbehälter oder nur einen Teil derselben zu nutzen, um Wärme, die beim Betrieb der Reinigungsvorrichtung in der Energiespeichereinrichtung entsteht, von dieser abzuführen und sie so auf einer möglichst niedrigen Betriebstemperatur zu halten.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter in Form eines Frischwassertanks zum Aufnehmen von Frischwasser oder in Form eines Prozesswassertanks zum Aufnehmen von Prozesswasser ausgebildet. Der Frischwassertank kann insbesondere genutzt werden, um Frischwasser zum Ausbringen auf eine zu reinigende Oberfläche bereitzuhalten. Im Prozesswassertank kann Prozesswasser, also insbesondere Schmutzwasser, von der zu reinigenden Oberfläche aufgenommen werden. Eine besonders gute Kühlwirkung kann insbesondere erreicht werden, indem der Frischwassertank mit besonders kühlem Frischwasser befüllt wird. Je niedriger die Temperatur des Frischwassers im Frischwassertank, umso mehr Wärme kann von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung abgeführt und durch Erwärmen des Frischwassers im Frischwassertank aufgenommen und gespeichert werden. In ähnlicher Weise kann das Prozesswasser im Prozesswassertank Wärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung aufnehmen. Wie bereits erläutert kann durch Austausch des Prozesswassers, nämlich durch Entleeren des Prozesswassertanks, die aufgenommene Wärme von der Reinigungsvorrichtung abgeführt werden. Ein durch den Prozesswassertank gebildeter Wärmespeicher kann so praktisch entleert werden und durch Befüllen des Frischwassertanks mit kaltem Frischwasser zur erneuten Aufnahme von Wärme aus der mindestens einen Energiespeichereinrichtung bereitgestellt werden.
  • Günstigerweise ist die mindestens eine Energiespeichereinrichtung in Form einer wiederaufladbaren Batteriezelle oder in Form eines Batteriepacks umfassend mindestens eine wiederaufladbare Batteriezelle ausgebildet. Je nach Art der Reinigungsvorrichtung können so ein Batteriepack oder die mindestens eine Energiespeichereinrichtung durch Wiederaufladen einer oder mehrerer Batteriezellen wieder mit elektrischer Energie befüllt werden zum Betrieb der Reinigungsvorrichtung. Abhängig von einer Betriebsspannung und einer gewünschten Betriebsdauer kann die Reinigungsvorrichtung eine oder mehrere Energiespeichereinrichtungen umfassen, insbesondere mehrere Batteriezellen oder auch zwei, drei oder mehr Batteriepacks, die parallel und/oder in Serie geschaltet werden können, um gewünschte Betriebsspannungen und Betriebsströme bereitstellen zu können.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Reinigungsvorrichtung eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Energiespeichereinrichtungen umfasst. Die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen hängt insbesondere vom Energiebedarf der Reinigungsvorrichtung einerseits ab und andererseits von der benötigten Betriebsspannung und den benötigten Betriebsströmen.
  • Günstigerweise sind mindestens zwei Energiespeichereinrichtungen in Serie oder parallel geschaltet. So kann eine Betriebsspannung der Reinigungsvorrichtung in gewünschter Weise vorgegeben werden. Bei einer Serienschaltung der mindestens zwei Energiespeichereinrichtungen addieren sich die bereitgestellten Spannungen der jeweiligen Energiespeichereinrichtungen, bei einer Parallelschaltung derselben entspricht eine verfügbaren Spannung der Spannung einer einzigen Energiespeichereinrichtung, wobei dann mindestens ein doppelt so hoher Betriebsstrom verfügbar ist.
  • Vorteilhaft ist es, wenn ein erster Pol mindestens einer Energiespeichereinrichtung mit einem zweiten Pol mindestens einer weiteren Energiespeichereinrichtung elektrisch leitend wirkverbunden ist. Diese elektrisch leitende Wirkverbindung kann insbesondere durch mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungselement erfolgen. Beispielsweise können hier Verbindungselemente genutzt werden, die eine elektrische Leitfähigkeit aufweisen, welche mindestens einer elektrischen Leitfähigkeit von Aluminium, vorzugsweise Kupfer, entspricht. Durch das mindestens eine elektrisch leitende Verbindungselement können beispielsweise Pluspole von zwei Energiespeichereinrichtungen miteinander elektrisch wirkverbunden werden, um eine Parallelschaltung der beiden Energiespeichereinrichtungen zu ermöglichen. Es ist aber auch denkbar einen Pluspol einer ersten und einen Minuspol einer zweiten Energiespeichereinrichtung miteinander zu verbinden, um diese in einer Reihen- oder Serienschaltung elektrisch miteinander zu verbinden.
  • Für die Handhabung der Reinigungsvorrichtung ist es günstig, wenn die mindestens eine Energiespeichereinrichtung auf einem Trägerelement angeordnet oder ausgebildet ist. Insbesondere können auf dem Trägerelement auch zwei oder mehr Energiespeichereinrichtungen angeordnet oder ausgebildet sein. So können insbesondere alle von der Reinigungsvorrichtung umfassten Energiespeichereinrichtungen gemeinsam mit dem Trägerelement gehandhabt werden.
  • Ein besonders kompakter Aufbau der Reinigungsvorrichtung kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass das mindestens eine Wärmeleitelement das Trägerelement bildet oder umfasst. Das Trägerelement hat in diesem Fall eine Doppelfunktion. Zum einen dient es der Anordnung einer oder mehrerer Energiespeichereinrichtungen, um diese gemeinsam handhaben zu können. Zum anderen dient das Trägerelement als Wärmeleitelement, um thermische Energie, also Wärme, von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung über das Wärmeleitelement abzuführen, in diesem Fall das Trägerelement, zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter und dann insbesondere auf die darin aufgenommene Flüssigkeit.
  • Vorteilhafterweise bildet das Trägerelement einen Teil der Wand und/oder des Behälterbodens oder ist von der Behälterwand und/oder dem Behälterboden umfasst. Insbesondere ist dies so zu verstehen, dass das Trägerelement in die Behälterwand und/oder den Behälterboden integriert ist, um eine direkte thermische Wirkverbindung zwischen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung und einer im mindestens einen Flüssigkeitsbehälter aufgenommenen Flüssigkeit herzustellen. Das Trägerelement kann jedoch auch an der Behälterwand und/oder dem Behälterboden angeordnet sein und so beispielsweise einen Teil derselben bilden.
  • Um eine besonders gute Wärmeleitung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn das Trägerelement an den Behälteraufnahmeraum direkt oder indirekt angrenzend angeordnet oder ausgebildet ist. Insbesondere kann das Trägerelement mit dem Behälterboden und/oder der Behälterwand verpresst sein. Insbesondere durch einen flächigen Kontakt zwischen dem Trägerelement und den Behälterboden und/oder der Behälterwand kann ein optimaler Wärmeübergang zwischen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung und dem Flüssigkeitsbehälter beziehungsweise der in diesem aufgenommenen Flüssigkeit erreicht werden.
  • Um Wärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung zuverlässig und mit hoher Effizienz auf im mindestens einen Flüssigkeitsbehälter aufgenommene Flüssigkeit übertragen zu können, ist es günstig, wenn das Trägerelement mit der Behälterwand und/oder dem Behälterboden in thermischer Wirkverbindung steht. Ein Wärmeübergang kann so durch Wärmeleitung erfolgen. Anders als bei einer Luftkühlung kann Wärme somit in direktem thermischen Kontakt von der Energiespeichereinrichtung zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter strömen. Zudem ist ein kompakter Aufbau der Reinigungsvorrichtung möglich. Insbesondere müssen keine Lüftungskanäle vorgesehen sein, um die mindestens eine Energiespeichereinrichtung im Betrieb zu kühlen. Vielmehr genügt es, die mindestens eine Energiespeichereinrichtung in thermischer Wirkverbindung mit der mindestens einen Kühleinrichtung anzuordnen oder auszubilden.
  • Vorzugsweise ist das Trägerelement aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff ausgebildet. Insbesondere kann es sich dabei um einen metallischen Werkstoff und/oder um einen Kunststoff handeln. Je höher die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs ist, umso besser lässt sich auch die mindestens eine Energiespeichereinrichtung während eines Betriebs der Reinigungsvorrichtung kühlen und auf einer möglichst niedrigen Betriebstemperatur halten.
  • Günstigerweise ist oder enthält der metallische Werkstoff Kupfer und/oder Aluminium. So können insbesondere Wärmeleitfähigkeiten von mindestens etwa 200 Wm-1K-1 erreicht werden, insbesondere von über 400 Wm-1K-1.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Kunststoff ein wärmeleitendes thermoplastisches Polymer ist oder enthält oder mindestens einen wärmeleitenden Füllstoff enthält. Derartige Kunststoffe weisen eine Wärmeleitfähigkeit auf, die zum Abführen von Wärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung an den mindestens einen Flüssigkeitsbehälter geeignet ist. Als Füllstoffe oder wärmeleitende Additive von Kunststoffen, insbesondere von Thermoplasten, können zum Beispiel Metalle, Metalloxide, Nitride oder Karbonfasern eingesetzt werden. Als Thermoplasten können insbesondere Polyolefine, wie zum Beispiel Polyethylen oder Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamide (PA), Polylactid (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) und/oder Polyvinylchlorid (PVC) genutzt werden.
  • Überdies ist es günstig, wenn das Trägerelement aus einem Trägerelementwerkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens etwa 10 Wm-1K-1 ausgebildet ist. Insbesondere kann die Wärmeleitfähigkeit des Trägerelementwerkstoffs mindestens etwa 100 Wm-1K-1, weiter insbesondere etwa mindestens 250 Wm-1K-1, betragen. Ein Trägerelement aus entsprechenden Trägerelementwerkstoffen auszubilden, ermöglicht eine optimale Wärmeabfuhr und damit Kühlung der mindestens einen Energiespeichereinrichtung.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Energiespeichereinrichtung eine Längsachse definiert und dass sich die Längsachse quer, insbesondere senkrecht, zum Wärmeleitelement oder zum Trägerelement erstreckt, insbesondere zu einer vom Wärmeleitelement oder vom Trägerelement definierten Trägerelementebene. Diese Anordnung hat insbesondere den Vorteil, dass so Wärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung besonders effizient abführbar ist. Insbesondere ist bei Rundzellen eine Wärmeleitfähigkeit parallel zu einer von ihnen definierten Längsachse mehr als zehnmal größer als in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse. Dies hat insbesondere auch den Vorteil, dass so eine Kühlung der mindestens einen Energiespeichereinrichtung über ihre Pole erfolgen kann, wenn diese an Stirnflächen angeordnet oder ausgebildet sind. Zudem können so mehrere Energiespeichereinrichtungen in Form von wiederaufladbaren Batteriezellen kompakt und dennoch optimal kühlbar angeordnet werden, nämlich indem quer zu den von ihnen definierten Längsachsen verlaufende Stirnflächen mit dem Wärmeleitelement beziehungsweise dem Trägerelement in thermischer Wirkverbindung angebracht oder angeordnet werden. So kann eine optimale Wärmeabfuhr von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung über das mindestens eine Wärmeleitelement und/oder das Trägerelement zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter und der in diesem aufgenommenen Flüssigkeit geleitet werden.
  • Für eine optimale Handhabbarkeit und auch Zugänglichkeit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung ist es günstig, wenn sie außerhalb des Behälteraufnahmeraums angeordnet oder ausgebildet ist. Insbesondere kann sie so vor Flüssigkeit geschützt angeordnet beziehungsweise ausgebildet werden.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter aus einem Kunststoff ausgebildet. Insbesondere kann es sich dabei um einen elektrisch nichtleitenden Kunststoff handeln. Der Kunststoff kann jedoch eine möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, um eine optimale Wärmeabfuhr von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung an im mindestens einen Flüssigkeitsbehälter aufgenommene Flüssigkeit zu ermöglichen. Zudem ist die Ausbildung eines Flüssigkeitsbehälters aus einem Kunststoff auf einfache Weise und auch kostengünstig möglich. Insbesondere können so praktisch beliebige Formen von Flüssigkeitsbehältern realisiert werden.
  • Günstigerweise ist oder enthält der elektrisch nichtleitende Kunststoff mindestens einen Thermoplast, insbesondere Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), und/oder enthält einen thermisch leitfähigen Füllstoff. Auf diese Weise können insbesondere Kurzschlüsse innerhalb der Reinigungsvorrichtung vermieden werden. Insbesondere kann ein unerwünschter Stromschluss von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter vermieden werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein erstes Ende der mindestens einen Energiespeichereinrichtung mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter über mindestens ein Isolierelement thermisch wirkverbunden ist. Das mindestens eine Isolierelement kann insbesondere ein elektrischer Nichtleiter sein, also ein Stoff, dessen elektrische Leitfähigkeit weniger als 10-8S·cm-1 beträgt beziehungsweise das einen spezifischen Widerstand von mehr als 10-8Ω·cm-1 aufweist. Es handelt sich also insbesondere um ein elektrisches Isolierelement, um einen Stromfluss von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter zu verhindern.
  • Vorzugsweise ist das mindestens eine Isolierelement aus einem elektrisch isolierenden Vergusswerkstoff ausgebildet. Dies ermöglicht es insbesondere, auf einfache Weise eine flächige Anbindung zur Ausbildung einer optimalen thermischen Wirkverbindung zwischen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung und dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter zu realisieren. So können insbesondere jegliche Hohlräume im Bereich zwischen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung und dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter vermieden werden, die einen insbesondere direkten Wärmefluss von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter stören könnten.
  • Für eine optimale thermische Ankopplung der mindestens einen Energiespeichereinrichtung an den mindestens einen Flüssigkeitsbehälters ist es günstig, wenn die mindestens eine Energiespeichereinrichtung und der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter durch einen aus dem Vergusswerkstoff ausgebildeten Verguss thermisch wirkverbunden sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, die mindestens eine Energiespeichereinrichtung und den mindestens einen Flüssigkeitsbehälter in gewünschter Weise anzuordnen beziehungsweise auszubilden. Eine thermische Wirkverbindung kann dann insbesondere durch den Verguss erreicht werden, der dann die mindestens eine Energiespeichereinrichtung und den mindestens einen Flüssigkeitsbehälter thermisch wirkverbindet.
  • Vorteilhafterweise ist der Vergusswerkstoff Silikon oder ein wärmeleitend optimierter Kunststoff und/oder enthält der Vergusswerkstoff mindestens einen mineralischen Füllstoff und/oder mindestens ein Metalloxid als Additiv. Mit einem derartigen Vergusswerkstoff lassen sich die mindestens eine Energiespeichereinrichtung und der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter durch Ausbilden eines Vergusses optimal thermisch wirkverbinden. Zudem ist ein solcher Vergusswerkstoff häufig einfach handhabbar.
  • Ferner ist es günstig, wenn das mindestens eine Isolierelement das Trägerelement bildet. Mit anderen Worten können so die mindestens eine Energiespeichereinrichtung und der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter mittels des Trägerelements elektrisch voneinander isoliert angeordnet beziehungsweise ausgebildet werden. Das Trägerelement kann hierbei eine Doppelfunktion übernehmen. Zum einen kann es zum Anordnen und Positionieren der mindestens einen Energiespeichereinrichtung genutzt werden. Zum anderen dient es insbesondere der elektrischen Isolation der mindestens einen Energiespeichereinrichtung und des mindestens einem Flüssigkeitsbehälters voneinander.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Energiespeichereinrichtung ein Gehäuse umfasst und wenn das Gehäuse das mindestens eine Isolierelement bildet. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, die mindestens eine Energiespeichereinrichtung beispielsweise mit einer Außenfläche des Gehäuses direkt in thermischen Kontakt mit einem Behälterboden oder einer Behälterwand des mindestens einem Flüssigkeitsbehälters zu bringen, um so einen direkten Wärmefluss von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter zu ermöglichen. Elektrisch isoliert sind dann die Energiespeichereinrichtung und der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter durch das Isolierelement, nämlich das Gehäuse der mindestens einen Energiespeichereinrichtung.
  • Ferner ist es günstig, wenn die Batteriezelle in Form einer Rundzelle ausgebildet ist und eine erste Stirnfläche, eine zweite Stirnfläche und eine die erste und die zweite Stirnfläche miteinander verbindende Mantelfläche aufweist und wenn höchstens 20%, insbesondere höchstens 10%, der Mantelfläche in direktem thermischen Kontakt mit dem mindestens einen Isolierelement stehen. Dies Anordnung hat insbesondere den Vorteil, dass ein Wärmefluss über die erste oder zweite Stirnfläche von der Batteriezelle zum Wärmeleitelement beziehungsweise zum Trägerelement und von diesem zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter erfolgen kann. Wie bereits oben erwähnt ist bei derartigen Rundzellen eine Wärmeleitfähigkeit parallel zu einer von ihnen definierten Längsachse mehr als zehnmal größer als in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse. So kann ein optimaler Wärmefluss von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung zum mindestens einen Flüssigkeitsbehälter erreicht werden, auch wenn höchstens 20%, insbesondere höchstens 10%, der Mantelfläche in direktem thermischen Kontakt mit dem mindestens einen Isolierelement stehen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine elektrische Verbraucher in Form eines Elektromotors ausgebildet ist. Insbesondere kann der Elektromotor zum Bewegen der Reinigungsvorrichtung und/oder mindestens eines Reinigungselements und/oder zum Antreiben einer Fördereinrichtung zum Fördern der Flüssigkeit aus dem mindestens eine Flüssigkeitsbehälter heraus oder in diesen hinein ausgebildet sein. Insbesondere kann die Reinigungsvorrichtung einen, zwei, drei oder mehr solcher Elektromotore umfassen, die unterschiedliche Funktionen übernehmen.
  • Vorzugsweise ist die Reinigungsvorrichtung in Form einer selbstfahrenden Bodenreinigungsmaschine ausgebildet. Insbesondere kann sie in Form einer Scheuersaugmaschine ausgebildet sein. Derartige Maschinen können netzunabhängig betrieben werden. Insbesondere zum Reinigen großer Fläche benötigen diese Maschinen geeignete, also insbesondere an eine gewünschte Reinigungsleistung angepasste Energiespeichereinrichtungen, welche die für einen Betrieb der Maschinen erforderliche elektrische Energie speichern können. Für einen kompakten Aufbau der Reinigungsvorrichtung ist es dabei günstig, die Energiespeichereinrichtungen kompakt, also blockartig, anzuordnen. Die vorgeschlagene Weiterbildung durch Bereitstellen einer Kühleinrichtung, die mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung einerseits und dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter der Reinigungsvorrichtung in thermischer Wirkverbindung steht, ermöglicht auch bei längeren Betriebszeiten eine optimale Kühlung der mindestens einen Energiespeichereinrichtung.
  • Die vorstehende Beschreibung umfasst somit insbesondere die nachfolgend in Form durchnummerierter Sätze definierten Ausführungsformen von Reinigungsvorrichtungen:
    1. 1. Reinigungsvorrichtung (10), insbesondere in Form einer Bodenreinigungsvorrichtung (12), umfassend mindestens einen elektrischen Verbraucher (16, 18, 30), mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) zum Versorgen des mindestens einen elektrischen Verbrauchers (16, 18, 30) mit elektrischer Energie und mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) mit einem Behälteraufnahmeraum (40) zum Aufnehmen einer Flüssigkeit (42), welche mit der Reinigungsvorrichtung (10) auf eine zu reinigende Oberfläche (28) ausbringbar oder von einer zu reinigenden Oberfläche (28) aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (10) mindestens eine mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) thermisch wirkverbunden angeordnete oder ausgebildete Kühleinrichtung (46) zum Kühlen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) umfasst.
    2. 2. Reinigungsvorrichtung nach Satz 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kühleinrichtung (46) in Form einer passiven Kühleinrichtung ausgebildet ist.
    3. 3. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kühleinrichtung (46) mindestens ein passives Kühlelement (60) umfasst, insbesondere in Form eines Kühlkörpers (62) mit mindestens einer Kühlrippe (64).
    4. 4. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kühleinrichtung (46) den mindestens einen, insbesondere mindestens teilweise mit Flüssigkeit (42) befüllten, Flüssigkeitsbehälter (38) umfasst.
    5. 5. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter (38) einen Behälterboden (66) und eine sich quer, insbesondere senkrecht, vom Behälterboden (38) weg erstreckende Behälterwand (68) umfasst, die den Behälteraufnahmeraum (40) begrenzen.
    6. 6. Reinigungsvorrichtung nach Satz 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Behälterboden (66) beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Reinigungsvorrichtung (10) quer, insbesondere senkrecht, zur Schwerkraftrichtung (70) erstreckt und dass sich die Behälterwand (68), insbesondere in Form einer umlaufenden Behälterwand (68), beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Reinigungsvorrichtung (10) entgegen oder im Wesentlichen entgegen der Schwerkraftrichtung (70) weisend erstreckt.
    7. 7. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kühleinrichtung (46) mindestens ein Wärmeleitelement (72) umfasst und dass das mindestens eine Wärmeleitelement (72) vom mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) umfasst oder mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) und/oder mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) direkt thermisch wirkverbunden ist.
    8. 8. Reinigungsvorrichtung nach Satz 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Wärmeleitelement (72) mindestens einen Teil des Behälterbodens (66) und/oder der Behälterwand (68) bildet.
    9. 9. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) thermisch wirkverbunden angeordnet oder ausgebildet ist zum Ableiten von Wärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) an die im mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) aufgenommene Flüssigkeit.
    10. 10. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (10) nur einen einzigen Flüssigkeitsbehälter (38) oder zwei, drei, vier oder mehr Flüssigkeitsbehälter (38) umfasst.
    11. 11. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter (38) in Form eines Frischwassertanks (92) zum Aufnehmen von Frischwasser (94) oder in Form eines Prozesswassertanks (96) zum Aufnehmen von Prozesswasser (98) ausgebildet ist.
    12. 12. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) in Form einer wiederaufladbaren Batteriezelle (48) oder in Form eines Batteriepacks umfassend mindestens eine wiederaufladbare Batteriezelle (48) ausgebildet ist.
    13. 13. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (10) eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Energiespeichereinrichtungen (44) umfasst.
    14. 14. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Energiespeichereinrichtungen (44) in Serie oder parallel geschaltet sind.
    15. 15. Reinigungsvorrichtung nach Satz 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Pol (50) mindestens einer Energiespeichereinrichtung (44) mit einem zweiten Pol (52) mindestens einer weiteren Energiespeichereinrichtung (44) elektrisch leitend wirkverbunden ist, insbesondere durch mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungselement (58).
    16. 16. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) auf einem Trägerelement (74) angeordnet oder ausgebildet ist.
    17. 17. Reinigungsvorrichtung nach Satz 16, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wärmeleitelement (72) das Trägerelement (74) bildet oder umfasst.
    18. 18. Reinigungsvorrichtung nach Satz 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (74) einen Teil der Behälterwand (68) und/oder des Behälterbodens (66) bildet oder von der Behälterwand (68) und/oder dem Behälterboden (66) umfasst ist.
    19. 19. Reinigungsvorrichtung nach einem der Sätze 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (74) an den Behälteraufnahmeraum (40) direkt oder indirekt angrenzend angeordnet oder ausgebildet ist, insbesondere mit dem Behälterboden (66) und/oder der Behälterwand (68) verpresst ist.
    20. 20. Reinigungsvorrichtung nach einem der Sätze 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (74) mit der Behälterwand (68) und/oder dem Behälterboden (66) in thermischer Wirkverbindung steht.
    21. 21. Reinigungsvorrichtung nach einem der Sätze 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (74) aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff ausgebildet ist, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff und/oder aus einem Kunststoff.
    22. 22. Reinigungsvorrichtung nach Satz 21, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Werkstoff Kupfer und/oder Aluminium ist oder enthält.
    23. 23. Reinigungsvorrichtung nach Satz 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein wärmeleitendes thermoplastisches Polymer ist oder enthält oder mindestens einen wärmeleitenden Füllstoff enthält.
    24. 24. Reinigungsvorrichtung nach einem der Sätze 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (74) aus einem Trägerelementwerkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens etwa 10 Wm-1K-1, insbesondere mindestens etwa 100 Wm-1K-1, weiter insbesondere mindestens etwa 250 Wm-1K-1, ausgebildet ist.
    25. 25. Reinigungsvorrichtung nach einem der Sätze 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) eine Längsachse (80) definiert und dass sich die Längsachse quer, insbesondere senkrecht, zum Wärmeleitelement (72) und/oder zum Trägerelement (74) erstreckt, insbesondere zu einer vom Wärmeleitelement (72) oder vom Trägerelement (74) definierten Trägerelementebene.
    26. 26. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) außerhalb des Behälteraufnahmeraums (40) angeordnet oder ausgebildet ist.
    27. 27. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter (38) aus einem Kunststoff ausgebildet ist, insbesondere aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff.
    28. 28. Reinigungsvorrichtung nach Satz 27, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch nichtleitende Kunststoff ein Thermoplast ist oder einen Thermoplasten enthält, insbesondere Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), und/oder mindestens einen thermisch leitfähigen Füllstoff enthält.
    29. 29. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende (78) der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) über mindestens ein Isolierelement (76) thermisch wirkverbunden ist.
    30. 30. Reinigungsvorrichtung nach Satz 29, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Isolierelement (76) aus einem elektrisch isolierenden Vergusswerkstoff ausgebildet ist.
    31. 31. Reinigungsvorrichtung nach Satz 30, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) und der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter (38) durch einen aus dem Vergusswerkstoff ausgebildeten Verguss (100) thermisch wirkverbunden sind.
    32. 32. Reinigungsvorrichtung nach Satz 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergusswerkstoff Silikon oder ein wärmeleitend optimierter Kunststoff und/oder enthält der Vergusswerkstoff mindestens einen mineralischen Füllstoff und/oder mindestens ein Metalloxid als Additiv.
    33. 33. Reinigungsvorrichtung nach einem der Sätze 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Isolierelement (76) das Trägerelement (74) bildet.
    34. 34. Reinigungsvorrichtung nach einem der Sätze 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) ein Gehäuse umfasst und dass das Gehäuse das mindestens eine Isolierelement (76) bildet.
    35. 35. Reinigungsvorrichtung nach einem der Sätze 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (48) in Form eine Rundzelle (84) ausgebildet ist und eine erste Stirnfläche (86), eine zweite Stirnfläche (88) und eine die erste und die zweite Stirnfläche (86, 88) miteinander verbindende Mantelfläche (90) aufweist und dass höchstens 20%, insbesondere höchstens 10%, der Mantelfläche (90) in direktem thermischem Kontakt mit dem mindestens einen Isolierelement (76) stehen.
    36. 36. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrische Verbraucher (16, 18, 30) in Form eines Elektromotors (20, 22, 32) ausgebildet ist, insbesondere zum Bewegen der Reinigungsvorrichtung (10) und/oder mindestens eines Reinigungselements (24) und/oder zum Antreiben einer Fördereinrichtung (34) zum Fördern der Flüssigkeit (42) aus dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) heraus oder in diesen hinein.
    37. 37. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (10) in Form einer selbstfahrenden Bodenreinigungsmaschine (14) ausgebildet ist, insbesondere in Form eine Scheuersaugmaschine.
  • Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine schematische, teilweise durchbrochene Ansicht einer Reinigungsvorrichtung in Form einer selbstfahrenden Bodenreinigungsmaschine;
    Figur 2:
    eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Flüssigkeitsbehälters mit unterhalb eines Behälterbodens angeordneten Energiespeichereinrichtungen;
    Figur 3:
    ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Teils einer Reinigungsvorrichtung umfassend zwei Flüssigkeitsbehälter mit unterhalb eines Behälterbodens derselben angeordneten Energiespeichereinrichtungen;
    Figur 4:
    eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Flüssigkeitsbehälters mit im Bereich einer Behälterwand angeordneten Energiespeichereinrichtungen; und
    Figur 5:
    eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Flüssigkeitsbehälters mit einer Mehrzahl unterhalb eines Behälterbodens des Flüssigkeitsbehälters angeordneten Energiespeichereinrichtungen.
  • Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten Reinigungsvorrichtung, welche in Form einer Bodenreinigungsvorrichtung 12 ausgebildet ist. Es handelt sich dabei um eine selbstfahrende Bodenreinigungsmaschine 14 in Form einer Scheuersaugmaschine.
  • Die Reinigungsvorrichtung umfasst mindestens einen elektrischen Verbraucher 16 beziehungsweise 18. Die beiden Verbraucher 16 und 18 sind in Figur 1 schematisch dargestellt. Sie sind in Form von Elektromotoren 20 beziehungsweise 22 ausgebildet. Der Elektromotor 20 dient insbesondere zum Antreiben eines Reinigungselements 24, der Elektromotor 22 zum Antreiben von Rädern 26 der Reinigungsvorrichtung 10 zum Bewegen derselben über eine zu reinigende Oberfläche 28.
  • Optional kann ein weiterer elektrischer Verbraucher 30 in Form eines weiteren Elektromotors 32 vorgesehen sein zum Antreiben einer Fördereinrichtung 34 in Form einer Pumpe 36 zum Fördern von Flüssigkeiten.
  • Die Reinigungsvorrichtung 10 umfasst ferner einen Flüssigkeitsbehälter 38, welcher einen Behälteraufnahmeraum 40 zum Aufnehmen einer Flüssigkeit definiert. Die Flüssigkeit 42 kann mit der Reinigungsvorrichtung 10 auf die zu reinigende Oberfläche 28 ausgebracht oder von dieser aufgenommen werden.
  • Zum Versorgen der elektrischen Verbraucher 16, 18 und 30 umfasst die Reinigungsvorrichtung 10 mindestens eine Energiespeichereinrichtung 44.
  • Die Reinigungsvorrichtung 10 umfasst ferner mindestens eine Kühleinrichtung 46, welche mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung 44 thermisch wirkverbunden angeordnet oder ausgebildet ist zum Kühlen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung 44.
  • Die mindestens eine Kühleinrichtung 46 ist in Form einer passiven Kühleinrichtung ausgebildet.
  • In Verbindung mit den in den Figuren 2 und bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Funktionsweise der mindestens einen Kühleinrichtung 46 nachfolgend näher erläutert.
  • Figur 2 zeigt schematisch einen Flüssigkeitsbehälter 38 der Reinigungsvorrichtung 10, welcher mit der Flüssigkeit 42 befüllt ist. Es kann sich dabei um Frischwasser handeln, mit welchem der Flüssigkeitsbehälter 38 zunächst befüllt wird und das auf die zu reinigende Oberfläche 28 ausgebracht wird. Der Flüssigkeitsbehälter 38 kann auch als ein Prozesswassertank ausgebildet sein, um Prozesswasser aufzunehmen, also insbesondere Schmutzwasser von der zu reinigenden Oberfläche 28.
  • In Figur 2 sind mehrere Energiespeichereinrichtungen 44 in Form von wiederaufladbaren Batteriezellen 48 schematisch dargestellt. Jede Batteriezelle 48 umfasst einen ersten Pol 50 und einen zweiten Pol 52. Der erste Pol 50 ist in Form eines Pluspols 54 ausgebildet, der zweite Pol 52 in Form eines Minuspols 56.
  • Bei dem in Figur 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Energiespeichereinrichtungen 44 in Serie geschaltet. Ein erster Pol 50, nämlich ein Pluspol 54, einer Energiespeichereinrichtung 44 ist mit einem zweiten Pol 52, nämlich einem Minuspol 56, einer weiteren Energiespeichereinrichtung 44 elektrisch leitend wirkverbunden. Hierfür dient ein elektrisch leitendes Verbindungselement 58, welches in Form eines großflächigen flachen Zellverbinders ausgebildet ist.
  • Bei alternativen Ausführungsbeispielen, die in den Figuren nicht dargestellt sind, sind mindestens zwei Energiespeichereinrichtungen 44 parallel geschaltet. Bei einer solchen Ausgestaltung sind zwei erste Pole 50 von zwei Energiespeichereinrichtungen 44 mittels eines elektrisch leitenden Verbindungselements 58 miteinander elektrisch leitend wirkverbunden. Ebenso sind zwei zweite Pole 52 dieser beiden Energiespeichereinrichtungen 44 über ein elektrisch leitendes Verbindungselement 58 miteinander elektrisch leitend wirkverbunden.
  • Über die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen 44 sowie deren Anordnung, also insbesondere ob diese in Serie oder parallel geschaltet sind, wobei eine teilweise Serienschaltung von Energiespeichereinrichtungen 44 und eine teilweise Parallelschaltung von Energiespeichereinrichtungen 44 ebenso denkbar ist, kann eine Betriebsspannung für die Reinigungsvorrichtung 10 bereitgestellt sowie eine maximal verfügbare elektrische Energiemenge vorgegeben werden.
  • Wie erläutert erwärmen sich die Energiespeichereinrichtungen 44 während des Betriebs der Reinigungsvorrichtung 10, also insbesondere dann, wenn die wiederaufladbaren Batteriezellen 48 einen Strom zum Betrieb der Verbraucher 16, 18 und 30 bereitstellen oder wenn sie aufgeladen werden.
  • Um eine übermäßige Erwärmung der Energiespeichereinrichtungen 44 zu vermeiden, ist die Kühleinrichtung 46 vorgesehen. Sie umfasst mindestens ein passives Kühlelement 60. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Kühlkörper 62 mit einer oder mehreren Kühlrippen 64 handeln. Der Kühlkörper 62 mit einer schematisch dargestellten Kühlrippe 64 ist als optionales Element in Figur 2 schematisch eingezeichnet.
  • Die Kühleinrichtung 46 umfasst überdies den Flüssigkeitsbehälter 38, der mit Flüssigkeit 42 befüllt ist. Er ist wie nachfolgend noch näher erläutert wird in direkter beziehungsweise indirekter thermischer Wirkverbindung mit den Energiespeichereinrichtungen 44 angeordnet beziehungsweise ausgebildet.
  • Der Flüssigkeitsbehälter 38 umfasst einen Behälterboden 66 und eine sich quer, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht, vom Behälterboden 66 weg erstreckende Behälterwand 68. Der Behälteraufnahmeraum 40 ist in durch einen symbolisierter Schwerkraftrichtung 70 vom Behälterboden 66 und quer zur Schwerkraftrichtung 70 durch die Behälterwand 68 begrenzt. Der Flüssigkeitsbehälter 38 kann insbesondere eine beliebige Form aufweisen. Beispielsweise kann er wir schematisch in Figur 2 dargestellt, quaderförmig oder im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sein.
  • Der Behälterboden 66 erstreckt sich beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Reinigungsvorrichtung quer, nämlich senkrecht, zur Schwerkraftrichtung 70. Die Behälterwand 68 erstreckt sich dementsprechend beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Reinigungsvorrichtung 10 vom Behälterboden 66 entgegen der Schwerkraftrichtung 70 weisend.
  • Die Kühleinrichtung 46 umfasst ein oder mehrere Wärmeleitelemente 72. Ein Wärmeleitelement 72 ist beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 vom Flüssigkeitsbehälter 38 umfasst. Es ist somit mit dem Flüssigkeitsbehälter 38 direkt thermisch wirkverbunden.
  • Das Wärmeleitelement 72 bildet einen Teil des Behälterbodens 66 und steht somit wie in Figur 2 schematisch dargestellt in direktem Kontakt mit im Behälteraufnahmeraum 40 aufgenommener Flüssigkeit 42.
  • Die Energiespeichereinrichtungen 44 sind mit dem Flüssigkeitsbehälter 38 thermisch wirkverbunden angeordnet beziehungsweise ausgebildet zum Ableiten von Wärme von den Energiespeichereinrichtungen 44 an die Flüssigkeit 42 im Flüssigkeitsbehälter 38.
  • Beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind die Energiespeichereinrichtungen 44 auf einem Trägerelement 74 angeordnet. Das Trägerelement 74 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel das Wärmeleitelement 72. Wie erläutert bildet so das Trägerelement 74 einen Teil des Behälterbodens 66 beziehungsweise ist von diesem umfasst. Das Trägerelement 74 grenzt bei diesem Ausführungsbeispiel direkt an den Behälteraufnahmeraum 40 an.
  • Um einen Stromfluss von den Energiespeichereinrichtungen 44 zum Flüssigkeitsbehälter 38 zu verhindern, ist ein Isolierelement 76 vorgesehen. Erste Enden 78 der Energiespeichereinrichtungen 44 sind mit dem Flüssigkeitsbehälter 38 über das Isolierelement 76 thermisch wirkverbunden. Das Isolierelement 76 ist aus einem elektrisch isolierenden Vergusswerkstoff ausgebildet. Dieser ist ein wärmeleitendes thermoplastisches Polymer oder enthält mindestens einen gut wärmeleitenden Füllstoff. Wie in Figur 2 gut zu erkennen, liegen die Verbindungselemente 58 flächig am Isolierelement 76 an. Das Isolierelement 76 ist wiederum flächig mit dem Wärmeleitelement 72 verbunden. Insbesondere können die Energiespeichereinrichtungen 44 mit dem Isolierelement 76 und dem Wärmeleitelement 72 verpresst sein.
  • Als Füllstoffe oder wärmeleitende Additive von Kunststoffen, insbesondere von Thermoplasten, werden bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen Metalle, Metalloxide, Nitride und/oder Karbonfasern eingesetzt. Als Thermoplasten werden bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen insbesondere Polyolefine, wie zum Beispiel Polyethylen oder Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamide (PA), Polylactid (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) und/oder Polyvinylchlorid (PVC) genutzt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet das Isolierelement 76 zumindest einen Teil des Trägerelements 74. Insbesondere ist es zur Herstellung der Reinigungsvorrichtung 10 auch möglich, das Isolierelement 76 zunächst mit den flächigen Verbindungselementen 78 in thermische Wirkverbindungen zu bringen und dann das Isolierelement 76 mit dem Wärmeleitelement 72 zu verpressen, um eine optimale Wärmeabfuhr von den Energiespeichereinrichtungen 44 zur im Flüssigkeitsbehälter 38 aufgenommenen Flüssigkeit 42 zu ermöglichen.
  • Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind eine oder mehrere Energiespeichereinrichtungen 44 in einem Gehäuse angeordnet beziehungsweise ausgebildet. In diesem Fall kann dann insbesondere das Gehäuse als Isolierelement 76. Insbesondere kann eine Energiespeichereinrichtung 44 auch in Form eines nicht dargestellten Batteriepacks ausgebildet sein, welcher eine oder mehrere wiederaufladbare Batteriezellen 48 umfasst. Dessen Gehäuse kann dann das Isolierelement 76 bilden.
  • Wie erläutert umfasst das Trägerelement 74 beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 das Wärmeleitelement 72 und das Isolierelement 76. Für einen guten Wärmetransport ist das Trägerelement 74 aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff ausgebildet, beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff und/oder aus einem Kunststoff.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Isolierelement 76 aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff ausgebildet. Solche Nichtleiter weisen eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10-8S·cm-1 auf. Das Wärmeleitelement 72 dagegen ist bei einem Ausführungsbeispiel aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Dabei kann es sich um Kupfer und/oder Aluminium handeln. Beim Kunststoff zur Ausbildung des Isolierelements handelt es sich vorzugsweise um Silikon oder einen Thermoplast, zum Beispiel Polyamide (PA), Polycarbonat (PC) und/oder Polyethylen (PE).
  • Das Trägerelement 74 ist bei diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Trägerelementwerkstoffen ausgebildet, nämlich dem Werkstoff zur Ausbildung des Wärmeleitelement 72 und dem Werkstoff zur Ausbildung des Isolierelements 76.
  • Eine Wärmeleitfähigkeit des Isolierelements 76 beträgt mindestens etwa 10 Wm-1K-1. Das Wärmeleitelement 72 ist aus einem Werkstoff ausgebildet, welches eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens etwa 100 Wm-1K-1 ausweist.
  • Die Energiespeichereinrichtungen 44 definieren jeweils eine Längsachse 80, welche sich quer, insbesondere senkrecht, zum Wärmeleitelement 72 beziehungsweise zum Trägerelement 74 erstreckt. Das Isolierelement 76 beziehungsweise das Wärmelement 72 und somit auch das Trägerelement 74 definieren eine Trägerelementebene 82. Die Längsachsen 80 der Energiespeichereinrichtungen 44 erstrecken sich somit quer, insbesondere senkrecht, zur Trägerelementebene 82.
  • Die Energiespeichereinrichtungen 44 sind beim in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel außerhalb des Behälteraufnahmeraums 40 angeordnet oder ausgebildet. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können sie auch innerhalb des Behälteraufnahmeraums 40 ausgebildet beziehungsweise angeordnet sein. In diesem Fall ist dann eine zuverlässige Abdichtung vorgesehen, damit keine Flüssigkeit mit den Energiespeichereinrichtungen 44 in Kontakt kommen kann.
  • Der Flüssigkeitsbehälter 38 ist aus einem Kunststoff ausgebildet. Bei diesem handelt es sich um einen elektrisch nichtleitenden Kunststoff. Mithin ist also dieser Kunststoff ein Nichtleiter. Der elektrisch nichtleitende Kunststoff ist oder enthält ein thermoplastisches Polymer, das optional mit einem wärmeleitfähigen Füllstoff angereichert ist.
  • Die Batteriezellen 48 sind bei den in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispielen in Form von Rundzellen 84 ausgebildet. Diese weisen eine erste Stirnfläche 86, eine zweite Stirnfläche 88 und eine die beiden Stirnflächen 86 und 88 miteinander verbindende Mantelfläche 90 auf. An der ersten Stirnfläche 86 ist der erste Pol 50 in Form des Pluspols 54 angeordnet beziehungsweise ausgebildet, an der zweiten Stirnfläche 88 der zweite Pol 52 in Form des Minuspols 56.
  • Während des Betriebs der Reinigungsvorrichtung 10 in den Energiespeichereinrichtungen 44 entstehende Wärme kann über deren Pole 50 und 52 über das Trägerelement 74, welche das Wärmeleitelement 72 und das Isolierelement 76 umfasst, an die Flüssigkeit 42 im Flüssigkeitsbehälter 38 abgegeben werden. Unabhängig davon, ob das Innere der Reinigungsvorrichtung 10 belüftet ist oder nicht, kann so überschüssige Wärme von den Energiespeichereinrichtungen 44 abgeführt werden, um ein Überhitzen desselben zu verhindern. Die Flüssigkeit 42 wird also unmittelbar zum Kühlen der Energiespeichereinrichtungen 44 genutzt. Dies ist durch die direkte beziehungsweise indirekte thermische Wirkverbindung des Flüssigkeitsbehälters 38 mit der darin aufgenommenen Flüssigkeit 42 und den Energiespeichereinrichtungen 44 über das Wärmeleitelement 72 beziehungsweise das Isolierelement 76 beziehungsweise das Trägerelement 74 möglich. Auch bei einem Langzeitbetrieb der Reinigungsvorrichtung 10 kann so eine hinreichende Kühlung der Energiespeichereinrichtungen 44 sichergestellt werden. Dies hat einen positiven Einfluss auf eine Alterung der Energiespeichereinrichtungen 44. Die Alterung kann so gegenüber bekannten Reinigungsvorrichtungen verlangsamt werden. Zudem sind auch Abkühlzeiten bis zum Erreichen einer maximal zulässigen Ladetemperatur verkürzt, um die Energiespeichereinrichtungen 44 wieder aufladen zu können.
  • Von der Flüssigkeit 42 aufgenommene Wärme kann aus der Reinigungsvorrichtung 10 auf einfache Weise abgeführt werden, indem der Flüssigkeitsbehälter 38 entleert und beispielsweise mit neuem Frischwasser befüllt wird, welches entsprechend kühl ist und dadurch viel Wärme aufnehmen kann.
  • Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ausgestaltung einer Kühleinrichtung 46 für eine Reinigungsvorrichtung 10. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Reinigungsvorrichtung 10 zwei Flüssigkeitsbehälter 38 und 39. Der zentrale Flüssigkeitsbehälter 38 ist ringförmig vom Flüssigkeitsbehälter 39 umgeben. Der Flüssigkeitsbehälter 38 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in Form eines Frischwassertanks 92 zum Aufnehmen von Frischwasser 94 ausgebildet. Der Flüssigkeitsbehälter 38 ist in Form eines Prozesswassertanks 96 zum Aufnehmen von Prozesswasser 98 ausgebildet.
  • Die Reinigungsvorrichtung 10 ist derart ausgebildet, dass das Frischwasser 94 aus dem Frischwassertank 92 auf die zu reinigende Oberfläche 28 ausgebracht werden kann. Mit der Reinigungsvorrichtung 10 kann das Prozesswasser 98 von der zu reinigenden Oberfläche 28 aufgenommen und in den Prozesswassertank 98 eingebracht werden. Durch die Anordnung des Frischwassertanks 92 innerhalb des Prozesswassertanks 96 ergibt sich praktisch ein sich nicht verändernder Schwerpunkt der Reinigungsvorrichtung 10 während des Betriebs.
  • Die Kühleinrichtung 46 ist bei diesem Ausführungsbeispiel identisch ausgebildet wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 2. Das Wärmeleitelement 72 bildet einen Teil des Behälterbodens 66, und zwar derart, dass das Wärmeleitelement 72 sowohl mit der Flüssigkeit 42 im Frischwassertank 92 als auch im Prozesswassertank 96 in Kontakt steht. Zum Kühlen der Energiespeichereinrichtung 44 dient damit sowohl die Flüssigkeit 42 im Flüssigkeitsbehälter 38 als auch im Flüssigkeitsbehälter 39. Unabhängig von einem Füllstand in den beiden Flüssigkeitsbehältern 38 und 39 kann so eine thermische Wirkverbindung zwischen den Energiespeichereinrichtungen 44 und den in den Flüssigkeitsbehältern 38 und 39 aufgenommenen Flüssigkeiten 42 sichergestellt werden.
  • Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung einer Kühleinrichtung 46 einer Reinigungsvorrichtung 10. Der Aufbau beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 unterscheidet sich vom Aufbau des Ausführungsbeispiels der Figur 2 lediglich dadurch, dass das Wärmeleitelement 72 beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 einen Teil der Behälterwand 68 bildet.
  • Die Anordnung beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 weist gegenüber der Anordnung beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 insbesondere den Nachteil auf, dass sich mit sinkendem Füllstand im Flüssigkeitsbehälter 38 eine Fläche, über die Wärme zwischen dem Wärmeleitelement 72 und der Flüssigkeit 42 ausgetauscht werden kann, verringert.
  • Im Übrigen kann hinsichtlich der Anordnung der Energiespeichereinrichtungen 44 am Wärmeleitelement 72 auf obige Beschreibung zum Ausführungsbeispiel der Figur 2 verwiesen werden.
  • Bei nicht dargestellten Ausführungsbeispielen sind Wärmeleitelemente 72 sowohl am Behälterboden 66 als auch an der Behälterwand 68 angeordnet beziehungsweise ausgebildet.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Ausbildung einer Kühleinrichtung 46 einer Reinigungsvorrichtung 10 ist schematisch in Figur 5 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Energiespeichereinrichtungen 44 in analoger Weise wie bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 bis 4 angeordnet und mit Verbindungselementen 58 elektrisch wirkverbunden.
  • Beim Ausführungsbeispiel der Figur 5 ist der Behälterboden 66 durchgehend ausgebildet, wird also nicht teilweise durch ein Wärmeleitelement 72 gebildet. Vielmehr sind hier die Verbindungselemente 58 flächig gegen den Behälterboden 66 verpresst.
  • Für eine gute thermische Anbindung des Flüssigkeitsbehälters 38 an die Energiespeichereinrichtungen 44 dient ein Isolierelement 76, welches aus einem elektrisch isolierenden Vergusswerkstoff ausgebildet ist. Mit anderen Worten sind die Energiespeichereinrichtungen 44 und der Flüssigkeitsbehälter 38 durch einen aus dem Vergusswerkstoff ausgebildeten Verguss 100 thermisch wirkverbunden.
  • Für eine gute thermische Anbindung der Energiespeichereinrichtungen an den Flüssigkeitsbehälter 38 ist oder enthält der Vergusswerkstoff mindestens ein Metalloxid oder mindestens einen mineralischen Füllstoff.
  • Der Verguss 100 bildet bei diesem Ausführungsbeispiel das Isolierelement 76. Dieses definiert dann wiederum auch das Trägerelement 74 und eine parallel zum Behälterboden 66 verlaufende Trägerelementebene 82.
  • Die Längsachsen 80 der Batteriezellen 48 sind quer, nämlich senkrecht, zur Trägerelementebene 82 orientiert.
  • Ferner ist zu bemerken, dass auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Mantelfläche 90 jeder Batteriezelle 48, welche die Stirnflächen 86 und 88 der Batteriezelle 48 miteinander verbindet, höchstens zu 20 % in direktem thermischen Kontakt mit dem Isolierelement 76, mithin also mit dem Verguss 100, steht. Wie bereits erläutert ist bei Rundzellen 84 eine Wärmeleitfähigkeit parallel zu ihrer Längsachse 80 mehr als zehnmal größer als in radialer Richtung. Somit können insbesondere bei diesem Ausführungsbeispiel, was im Übrigen aber auch für die anderen beschriebenen Ausführungsbeispiele gilt, die Energiespeichereinrichtungen 44 über ihre Pole 50 beziehungsweise 52 gekühlt werden.
  • Die Anordnung der Energiespeichereinrichtungen 44 und des Vergusses 100 kann statt am Behälterboden 66 in analoger Weise wie in Verbindung mit Figur 4 dargestellt natürlich auch an der Behälterwand 68 erfolgen oder sowohl am Behälterboden 66 als auch an der Behälterwand 68.
  • Die Reinigungsvorrichtung 10 wie in Verbindung mit den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Figuren 2 bis 5 erläutert auszubilden, ermöglicht eine optimale Kühlung der elektrischen Energiespeichereinrichtungen 44 während eines Betriebs der Reinigungsvorrichtung 10. Die Reinigungsvorrichtung 10 kann so kompakt ausgebildet werden. Eine Luftkühlung der Energiespeichereinrichtungen 44 ist nicht erforderlich. So erübrigt sich die Ausbildung von Luftführungen zu Luftkühlung der Energiespeichereinrichtungen 44. Diese können nämlich wie beschrieben durch direkte beziehungsweise indirekte thermische Wirkverbindung mit dem mindestes einen Flüssigkeitsbehälter 38 und der in diesem aufgenommenen Flüssigkeit 42 gekühlt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Reinigungsvorrichtung
    12
    Bodenreinigungsvorrichtung
    14
    Bodenreinigungsmaschine
    16
    Verbraucher
    18
    Verbraucher
    20
    Elektromotor
    22
    Elektromotor
    24
    Reinigungselement
    26
    Rad
    28
    Oberfläche
    30
    Verbraucher
    32
    Elektromotor
    34
    Fördereinrichtung
    36
    Pumpe
    38
    Flüssigkeitsbehälter
    39
    Flüssigkeitsbehälter
    40
    Behälteraufnahmeraum
    42
    Flüssigkeit
    44
    Energiespeichereinrichtung
    46
    Kühleinrichtung
    48
    Batteriezelle
    50
    erster Pol
    52
    zweiter Pol
    54
    Pluspol
    56
    Minuspol
    58
    Verbindungselement
    60
    Kühlelement
    62
    Kühlkörper
    64
    Kühlrippe
    66
    Behälterboden
    68
    Behälterwand
    70
    Schwerkraftrichtung
    72
    Wärmeelement
    74
    Trägerelement
    76
    Isolierelement
    78
    erstes Ende
    80
    Längsachse
    82
    Trägerelementebene
    84
    Rundzelle
    86
    erste Stirnfläche
    88
    zweite Stirnfläche
    90
    Mantelfläche
    92
    Frischwassertank
    94
    Frischwasser
    96
    Prozesswassertank
    98
    Prozesswasser
    100
    Verguss

Claims (15)

  1. Reinigungsvorrichtung (10), insbesondere in Form einer Bodenreinigungsvorrichtung (12), umfassend mindestens einen elektrischen Verbraucher (16, 18, 30), mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) zum Versorgen des mindestens einen elektrischen Verbrauchers (16, 18, 30) mit elektrischer Energie und mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) mit einem Behälteraufnahmeraum (40) zum Aufnehmen einer Flüssigkeit (42), welche mit der Reinigungsvorrichtung (10) auf eine zu reinigende Oberfläche (28) ausbringbar oder von einer zu reinigenden Oberfläche (28) aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (10) mindestens eine mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) thermisch wirkverbunden angeordnete oder ausgebildete Kühleinrichtung (46) zum Kühlen der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) umfasst.
  2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kühleinrichtung (46) in Form einer passiven Kühleinrichtung ausgebildet ist.
  3. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kühleinrichtung (46)
    a) mindestens ein passives Kühlelement (60) umfasst, insbesondere in Form eines Kühlkörpers (62) mit mindestens einer Kühlrippe (64),
    und/oder
    b) den mindestens einen, insbesondere mindestens teilweise mit Flüssigkeit (42) befüllten, Flüssigkeitsbehälter (38) umfasst.
  4. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter (38) einen Behälterboden (66) und eine sich quer, insbesondere senkrecht, vom Behälterboden (38) weg erstreckende Behälterwand (68) umfasst, die den Behälteraufnahmeraum (40) begrenzen,
    wobei insbesondere sich der Behälterboden (66) beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Reinigungsvorrichtung (10) quer, insbesondere senkrecht, zur Schwerkraftrichtung (70) erstreckt und wobei sich die Behälterwand (68), insbesondere in Form einer umlaufenden Behälterwand (68), beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Reinigungsvorrichtung (10) entgegen oder im Wesentlichen entgegen der Schwerkraftrichtung (70) weisend erstreckt.
  5. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die mindestens eine Kühleinrichtung (46) mindestens ein Wärmeleitelement (72) umfasst und dass das mindestens eine Wärmeleitelement (72) vom mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) umfasst oder mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) und/oder mit der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) direkt thermisch wirkverbunden ist,
    wobei insbesondere das mindestens ein Wärmeleitelement (72) mindestens einen Teil des Behälterbodens (66) und/oder der Behälterwand (68) bildet,
    und/oder
    b) die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) thermisch wirkverbunden angeordnet oder ausgebildet ist zum Ableiten von Wärme von der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) an die im mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) aufgenommene Flüssigkeit.
  6. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Reinigungsvorrichtung (10) nur einen einzigen Flüssigkeitsbehälter (38) oder zwei, drei, vier oder mehr Flüssigkeitsbehälter (38) umfasst
    und/oder
    b) der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter (38) in Form eines Frischwassertanks (92) zum Aufnehmen von Frischwasser (94) oder in Form eines Prozesswassertanks (96) zum Aufnehmen von Prozesswasser (98) ausgebildet ist.
  7. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) in Form einer wiederaufladbaren Batteriezelle (48) oder in Form eines Batteriepacks umfassend mindestens eine wiederaufladbare Batteriezelle (48) ausgebildet ist
    und/oder
    b) die Reinigungsvorrichtung (10) eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Energiespeichereinrichtungen (44) umfasst
    und/oder
    c) mindestens zwei Energiespeichereinrichtungen (44) in Serie oder parallel geschaltet sind,
    wobei insbesondere ein erster Pol (50) mindestens einer Energiespeichereinrichtung (44) mit einem zweiten Pol (52) mindestens einer weiteren Energiespeichereinrichtung (44) elektrisch leitend wirkverbunden ist, insbesondere durch mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungselement (58).
  8. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) auf einem Trägerelement (74) angeordnet oder ausgebildet ist, wobei insbesondere das mindestens eine Wärmeleitelement (72) das Trägerelement (74) bildet oder umfasst.
  9. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (74)
    a) einen Teil der Behälterwand (68) und/oder des Behälterbodens (66) bildet oder von der Behälterwand (68) und/oder dem Behälterboden (66) umfasst ist
    und/oder
    b) an den Behälteraufnahmeraum (40) direkt oder indirekt angrenzend angeordnet oder ausgebildet ist, insbesondere mit dem Behälterboden (66) und/oder der Behälterwand (68) verpresst ist,
    und/oder
    c) mit der Behälterwand (68) und/oder dem Behälterboden (66) in thermischer Wirkverbindung steht
    und/oder
    d) aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff ausgebildet ist, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff und/oder aus einem Kunststoff,
    wobei insbesondere
    - der metallische Werkstoff Kupfer und/oder Aluminium ist oder enthält
    und/oder
    - der Kunststoff ein wärmeleitendes thermoplastisches Polymer ist oder enthält oder mindestens einen wärmeleitenden Füllstoff enthält.
  10. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) das Trägerelement (74) aus einem Trägerelementwerkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens etwa 10 Wm-1K-1, insbesondere mindestens etwa 100 Wm-1K-1, weiter insbesondere mindestens etwa 250 Wm-1K-1, ausgebildet ist,
    und/oder
    b) die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) eine Längsachse (80) definiert und dass sich die Längsachse quer, insbesondere senkrecht, zum Wärmeleitelement (72) und/oder zum Trägerelement (74) erstreckt, insbesondere zu einer vom Wärmeleitelement (72) oder vom Trägerelement (74) definierten Trägerelementebene.
  11. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) außerhalb des Behälteraufnahmeraums (40) angeordnet oder ausgebildet ist
    und/oder
    b) der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter (38) aus einem Kunststoff ausgebildet ist, insbesondere aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff,
    wobei insbesondere der elektrisch nichtleitende Kunststoff ein Thermoplast ist oder einen Thermoplasten enthält, insbesondere Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), und/oder mindestens einen thermisch leitfähigen Füllstoff enthält.
  12. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende (78) der mindestens einen Energiespeichereinrichtung (44) mit dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) über mindestens ein Isolierelement (76) thermisch wirkverbunden ist.
  13. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Isolierelement (76) aus einem elektrisch isolierenden Vergusswerkstoff ausgebildet ist,
    wobei insbesondere
    a) die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) und der mindestens eine Flüssigkeitsbehälter (38) durch einen aus dem Vergusswerkstoff ausgebildeten Verguss (100) thermisch wirkverbunden sind
    und/oder
    b) der Vergusswerkstoff Silikon oder ein wärmeleitend optimierter Kunststoff und/oder enthält der Vergusswerkstoff mindestens einen mineralischen Füllstoff und/oder mindestens ein Metalloxid als Additiv.
  14. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) das mindestens eine Isolierelement (76) das Trägerelement (74) bildet
    und/oder
    b) die mindestens eine Energiespeichereinrichtung (44) ein Gehäuse umfasst und dass das Gehäuse das mindestens eine Isolierelement (76) bildet
    und/oder
    c) die Batteriezelle (48) in Form eine Rundzelle (84) ausgebildet ist und eine erste Stirnfläche (86), eine zweite Stirnfläche (88) und eine die erste und die zweite Stirnfläche (86, 88) miteinander verbindende Mantelfläche (90) aufweist und dass höchstens 20%, insbesondere höchstens 10%, der Mantelfläche (90) in direktem thermischem Kontakt mit dem mindestens einen Isolierelement (76) stehen.
  15. Reinigungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der mindestens eine elektrische Verbraucher (16, 18, 30) in Form eines Elektromotors (20, 22, 32) ausgebildet ist, insbesondere zum Bewegen der Reinigungsvorrichtung (10) und/oder mindestens eines Reinigungselements (24) und/oder zum Antreiben einer Fördereinrichtung (34) zum Fördern der Flüssigkeit (42) aus dem mindestens einen Flüssigkeitsbehälter (38) heraus oder in diesen hinein
    und/oder
    b) die Reinigungsvorrichtung (10) in Form einer selbstfahrenden Bodenreinigungsmaschine (14) ausgebildet ist, insbesondere in Form eine Scheuersaugmaschine.
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