JP2018531689A - Cleaning device, especially home vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
本発明は、ファン(2)と当該ファン(2)によって生成される負圧を決定するための圧力センサ(3)とを備える清掃装置(1)、特に家庭用真空掃除機に関する。アタッチメント(7)においてできるだけ小さな流れ抵抗で可能な最良の清掃結果を達成する清掃装置(1)を得るために、圧力センサ(3)は絶対圧センサである。また、本発明は、清掃装置(1)の吸引力が清掃装置(1)のアタッチメント(7)の決定された流れ抵抗に応じて変化する清掃装置(1)の動作方法に関する。The present invention relates to a cleaning device (1) comprising a fan (2) and a pressure sensor (3) for determining a negative pressure generated by the fan (2), and more particularly to a household vacuum cleaner. In order to obtain a cleaning device (1) that achieves the best possible cleaning result with as little flow resistance as possible in the attachment (7), the pressure sensor (3) is an absolute pressure sensor. The present invention also relates to a method of operating the cleaning device (1) in which the suction force of the cleaning device (1) changes according to the determined flow resistance of the attachment (7) of the cleaning device (1).
Description
本発明は、ファンと、ファンによって生成される負圧を決定するための圧力センサとを有する清掃装置、特に家庭用真空掃除機に関する。 The present invention relates to a cleaning device having a fan and a pressure sensor for determining a negative pressure generated by the fan, and more particularly to a household vacuum cleaner.
さらに、本発明は、このような清掃装置の動作方法に関する。 Furthermore, the present invention relates to a method for operating such a cleaning device.
上述した種類の清掃装置は、先行技術で知られている。さらに、これらは、被清掃面から吸引材料をできる限り良く除去するためにファンのファン出力を変化させるための装置を有することができる。ここでまた、清掃装置のアタッチメントの流れ抵抗に応じてファンの出力を変化させることが知られているので、被清掃面上で清掃装置を動かすことは可能な最良の清掃結果を達成するために可能な最小の滑り力を必要とする。ここで加えられる滑り力は、とりわけ、床の覆い、例えば硬質床またはカーペット敷きの床に依存する。 Cleaning devices of the type described above are known in the prior art. Furthermore, they can have a device for changing the fan output of the fan in order to remove as much as possible the suction material from the surface to be cleaned. Again, since it is known to vary the fan output in response to the flow resistance of the attachment of the cleaning device, moving the cleaning device on the surface to be cleaned to achieve the best possible cleaning result Requires the lowest possible sliding force. The sliding force applied here depends inter alia on the floor covering, for example a hard floor or a carpeted floor.
ファンによって生成される負圧を測定するために、差圧センサが先行技術で使用されている。ここで、不都合なことは、アタッチメントの流れ抵抗に寄与する絶対圧力が考慮されていないことである。これは、清掃結果に不利な影響を及ぼす。 A differential pressure sensor is used in the prior art to measure the negative pressure generated by the fan. Here, what is inconvenient is that the absolute pressure contributing to the flow resistance of the attachment is not considered. This adversely affects the cleaning result.
従って、本発明の目的は、アタッチメントの可能な最小の流れ抵抗で可能な最良の清掃結果を達成する清掃装置を提供することである。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a cleaning device that achieves the best possible cleaning result with the smallest possible flow resistance of the attachment.
上述した目的を達成するために、本発明は、圧力センサが絶対圧センサである清掃装置を提案する。 In order to achieve the above-described object, the present invention proposes a cleaning device in which the pressure sensor is an absolute pressure sensor.
本発明によれば、圧力センサは現在の絶対圧力を測定するが、絶対圧力は、清掃装置が海水位の上でどこで使用されるかや気象条件に依存して変わり得る。結果として、絶対圧力の変動が考慮され、ファンによって生成される圧力差として誤って解釈されることはない。 According to the present invention, the pressure sensor measures the current absolute pressure, but the absolute pressure can vary depending on where the cleaning device is used above sea level and weather conditions. As a result, absolute pressure fluctuations are taken into account and are not misinterpreted as pressure differences generated by the fan.
有利には、絶対圧センサは、アタッチメントのための接続領域に配置されたファンの吸引領域、すなわちファンの吸引力にさらされる領域に割り当てられた検出領域を有する。清掃装置におけるこの吸引領域は、通常、アタッチメントが清掃装置に接続される場所に配置される。この検出領域において、絶対圧センサは、一方では、ファンが止まったときの第1の測定の間に、すなわちファンによって生成された吸引空気流に検出領域をさらすことなしに、周囲の圧力を測定し、他方ではファンが作動したときの第2の測定の間に絶対圧力を測定する。これらの2つの絶対圧力から計算される圧力差は、現在の周囲温度に対して調節される。それで、清掃結果は現在の周囲温度と関係なく最適である。 Advantageously, the absolute pressure sensor has a detection area assigned to the suction area of the fan arranged in the connection area for the attachment, i.e. the area exposed to the suction force of the fan. This suction area in the cleaning device is usually located where the attachment is connected to the cleaning device. In this detection area, the absolute pressure sensor, on the one hand, measures the ambient pressure during the first measurement when the fan stops, ie without exposing the detection area to the suction air flow generated by the fan. On the other hand, the absolute pressure is measured during the second measurement when the fan is activated. The pressure difference calculated from these two absolute pressures is adjusted for the current ambient temperature. So the cleaning result is optimal regardless of the current ambient temperature.
特に単純な実施形態では、絶対圧センサの検出領域は、接続領域の吸引領域に直接絶対圧センサを配置することによって吸引領域に割り当てられる。 In a particularly simple embodiment, the detection area of the absolute pressure sensor is assigned to the suction area by placing the absolute pressure sensor directly in the suction area of the connection area.
けれどもまた、別の方法として、圧力センサがファンの領域内に、特にファンの吹出し領域内に配置された回路基板上に配置されており、測定チャンネルが圧力センサと検出領域の間に形成されており、測定チャンネルの第1の端部領域が圧力センサに配置されており、測定チャンネルの第2の端部領域が吸引領域にあることが提案されることができる。この実施形態では、検出領域の位置と圧力センサの位置は異なる。結果として、ファンの吹出し領域内の圧力センサをファンの吹出し空気によって冷却することができる。ここで、吸引領域内の絶対圧力は、測定チャンネルを介して測定される。この目的を達成するために、測定チャンネルは第1および第2の端部領域を有し、第1の端部領域は、圧力センサに導かれ、特に、圧力センサが測定チャンネル内に突出するように回路基板と接触し、第2の端部領域は、 特にアタッチメントからファンまでのファンによって生成された吸引空気流の流路において、吸引領域内に突出する。 However, as an alternative, the pressure sensor is arranged in the area of the fan, in particular on a circuit board which is arranged in the blowing area of the fan, and a measurement channel is formed between the pressure sensor and the detection area. It can be proposed that the first end region of the measurement channel is arranged in the pressure sensor and the second end region of the measurement channel is in the suction region. In this embodiment, the position of the detection region and the position of the pressure sensor are different. As a result, the pressure sensor in the fan blowing area can be cooled by the fan blowing air. Here, the absolute pressure in the suction area is measured via the measurement channel. To achieve this purpose, the measurement channel has first and second end regions, the first end region being led to a pressure sensor, in particular so that the pressure sensor protrudes into the measurement channel. The second end region projects into the suction region, particularly in the flow path of the suction air flow generated by the fan from the attachment to the fan.
測定チャンネルはホース部分であることが提案される。このホース部分の第1の端部領域は、回路基板に接着されることができ、または回路基板と他の方法で接続されることができる。特に有利には、測定チャンネルの開放端は回路基板の一部によって覆われ、測定チャンネルは回路基板とできるだけ気密に接続される。ホース部分は、特にフレキシブルホース部分として設計され、吸引領域内に案内される。そこでは第2の端部領域は、また、有利には接続領域の吸引チャンネルと気密に接続される。けれどもまた、ホース部分として測定チャネルを設計する代案として、清掃装置のハウジングの一部の領域を測定チャンネルとして設計することができる。例えば、測定チャンネルは、有利には、射出成形法において清掃装置のハウジング内に形成されてもよい。同時にまた、これは、圧力センサを有する回路基板用のレセプタクルを形成することを可能にし、回路基板がレセプタクル内に配置されたときに、測定チャンネルの第1の端部領域が回路基板に接触することができる。 It is proposed that the measurement channel is a hose part. The first end region of the hose portion can be glued to the circuit board or can be otherwise connected to the circuit board. Particularly advantageously, the open end of the measurement channel is covered by a part of the circuit board, which is connected as tightly as possible to the circuit board. The hose part is specifically designed as a flexible hose part and is guided into the suction area. There, the second end region is also advantageously hermetically connected to the suction channel of the connection region. However, as an alternative to designing the measurement channel as a hose part, a region of the housing of the cleaning device can be designed as a measurement channel. For example, the measuring channel may advantageously be formed in the housing of the cleaning device in an injection molding process. At the same time, this also makes it possible to form a receptacle for a circuit board with a pressure sensor, so that the first end region of the measurement channel contacts the circuit board when the circuit board is placed in the receptacle. be able to.
さらに、本発明は、温度センサが接続領域内に配置されることを提案する。温度センサは接続領域内の現在の温度を測定するために使用され、その温度は現在の空気密度を計算するために使われることができる。次に、空気密度はファンの体積流量を計算するために使用される。体積流量は、ファンによって生成された負圧と組み合わされて、アタッチメントの現在の流れ抵抗を決定することを可能にする。従って、吸引領域内の現在の温度を考慮することは、より信頼性のある流れ抵抗の決定を可能にする。 Furthermore, the present invention proposes that a temperature sensor is arranged in the connection area. The temperature sensor is used to measure the current temperature in the connection area, and that temperature can be used to calculate the current air density. The air density is then used to calculate the fan volume flow. Volume flow is combined with the negative pressure generated by the fan to allow the attachment's current flow resistance to be determined. Thus, taking into account the current temperature in the suction area allows a more reliable determination of flow resistance.
さらに、清掃装置が、圧力センサによって決定された負圧、現在のファンの出力、およびファンの現在の速度に応じて清掃装置の結果として生じる吸引力を調節するように設計された評価および制御装置を備えることが提案される。絶対圧力から決定される負圧と、それに対応し、ファンのファン特性から導き出されることができるファンの体積流量とが、アタッチメントの流れ抵抗、従ってまた、アタッチメントを動かすために加えられる滑り力を決定する。この流れ抵抗は、一方では流れ抵抗をできるだけ低く保ち、他方では可能な最良の清掃結果を達成するように、結果として得られる清掃装置の吸引力を調節するために評価および制御装置によって使用される。評価および制御装置は、特に、一定の吸引力を制御するために設定されることができる。ファンを通る体積流量は、とりわけ、現在のファンの出力に依存し、ファンの出力はファンの電流と電圧から決定されることができる。ファンの電流と電圧は、例えば、ファンの回路基板上の対応する装置によって測定される。また、ファンの速度は、回転速度計によって通常の方法で測定される。結果として、評価および制御装置は、流れ抵抗を決定するために上述した測定データとファンの既知の特性曲線とを使用することができ、流れ抵抗は清掃装置の吸引力を調節するために役立つ。 In addition, the evaluation and control device is designed such that the cleaning device adjusts the suction force resulting from the cleaning device in response to the negative pressure determined by the pressure sensor, the current fan output, and the current speed of the fan. It is proposed to have The negative pressure determined from the absolute pressure and the corresponding volume flow of the fan that can be derived from the fan characteristics of the fan determines the flow resistance of the attachment and thus also the sliding force applied to move the attachment. To do. This flow resistance is used by the evaluation and control device to adjust the suction force of the resulting cleaning device so as to keep the flow resistance as low as possible on the one hand and achieve the best possible cleaning result on the other hand. . The evaluation and control device can in particular be set up to control a constant suction force. The volume flow through the fan depends inter alia on the current fan output, which can be determined from the fan current and voltage. The fan current and voltage are measured, for example, by corresponding devices on the fan circuit board. Also, the fan speed is measured by a tachometer in the usual way. As a result, the evaluation and control device can use the measurement data described above and the known characteristic curve of the fan to determine the flow resistance, which helps to adjust the suction power of the cleaning device.
さらに、評価および制御装置が温度センサによって測定された温度に応じて吸引力をさらに調節するように設計されることが与えられる。これは、温度に依存する空気密度に対して評価を調整し、ファンの吸引力の最適な制御に寄与する。これは、特に、空気密度、従ってまたファンによって生成される負圧が温度に応じて変化するためである。 Furthermore, it is provided that the evaluation and control device is designed to further adjust the suction force as a function of the temperature measured by the temperature sensor. This adjusts the evaluation for temperature dependent air density and contributes to optimal control of the fan suction. This is especially because the air density, and thus also the negative pressure generated by the fan, varies with temperature.
上述した清掃装置から離れて、本発明は、また、清掃装置の吸引力が清掃装置のアタッチメントの決定された流れ抵抗に応じて変化する清掃装置の動作方法を提案する。この動作方法は、
ファンが止まるときに当該ファンの吸引領域における絶対圧力を測定するステップと、
前記ファンが作動するときに前記ファンの吸引領域における絶対圧力を測定するステップと、
測定された前記絶対圧力の間の差から前記ファンによって生成された負圧を決定するステップと、
前記ファンの出力を決定するステップと、
前記ファンの速度を測定するステップと、
前記ファンの既知のファン特性と比較することによって、負圧、ファンの出力および速度から前記アタッチメントの流れ抵抗を決定するステップと、
決定された前記流れ抵抗に応じて前記ファンの速度および/または前記ファンの出力を変えることによって清掃装置の吸引力を調節するステップと、
を備える。
Apart from the cleaning device described above, the present invention also proposes a method of operating the cleaning device in which the suction force of the cleaning device varies according to the determined flow resistance of the attachment of the cleaning device. This way of working is
Measuring the absolute pressure in the suction area of the fan when it stops,
Measuring the absolute pressure in the suction area of the fan when the fan is activated;
Determining the negative pressure generated by the fan from the difference between the measured absolute pressures;
Determining the output of the fan;
Measuring the speed of the fan;
Determining the flow resistance of the attachment from negative pressure, fan output and speed by comparing with known fan characteristics of the fan;
Adjusting the suction force of the cleaning device by changing the speed of the fan and / or the output of the fan in response to the determined flow resistance;
Is provided.
本発明に係る方法では、ファンを作動させる前に第1の絶対圧力の測定を実行し、ファンが作動した後に第2の絶対圧力の測定を実行する。第1の絶対圧力の測定は非常に短い時間、例えば300ミリ秒で行われるので、清掃装置のユーザはファンの動作の切り替えに遅延を感じない。ファンが作動した後に、例えば毎秒10回から20回、好ましくは定期的に繰り返す間隔で、絶対圧力の測定を行うことができる。ファンによって生成された負圧は、ファンが動作しているときに決定された絶対圧力とファンが止まったときに測定された最初の絶対圧力とから決定される。さらに、ファンによって消費される電力が決定される。これは、ファンによって必要とされる電流と電圧を測定することによって定期的に行われる。さらに、ファンの速度が測定される。全ての測定された値、すなわち、負圧、ファンの出力、およびファンの速度が、アタッチメントの流れ抵抗を決定することに含まれる。実際には、ユーザは、被清掃面上で清掃装置またはアタッチメントを動かすために加えられる滑り力としてアタッチメントの流れ抵抗に気付く。非常に大きな流れ抵抗を有する場合、ユーザは、大きなレベルの力を働かせることによって清掃装置またはアタッチメントを被清掃面上で導くことができるのみである。これは、ファンを通る低い体積流量、従って低い吸引力によって伴われる。それから、測定されたデータは、ファンの既知のファン特性と比較される。既知のファン特性から、それぞれの流れ抵抗と圧力差で生じる体積流量を導き出すことができる。既知のファン特性の1つが測定されたデータと一致するかまたはそれに最もよく似ている場合、現在測定されている吸引力は可能な最良の清掃結果を生じるように調節される。吸引力を調節するために、ファンの速度および/またはファンの出力を変化させることができる。好ましくは、吸引力は一定量に調節される。 In the method according to the present invention, the first absolute pressure measurement is performed before the fan is operated, and the second absolute pressure measurement is performed after the fan is operated. Since the measurement of the first absolute pressure is performed in a very short time, for example, 300 milliseconds, the user of the cleaning device does not feel a delay in switching the operation of the fan. After the fan is activated, the absolute pressure can be measured, for example, at intervals of 10 to 20 times per second, preferably periodically. The negative pressure generated by the fan is determined from the absolute pressure determined when the fan is operating and the initial absolute pressure measured when the fan stops. Furthermore, the power consumed by the fan is determined. This is done periodically by measuring the current and voltage required by the fan. In addition, the fan speed is measured. All measured values, i.e., negative pressure, fan output, and fan speed, are included in determining the flow resistance of the attachment. In practice, the user notices the flow resistance of the attachment as a sliding force applied to move the cleaning device or attachment on the surface to be cleaned. With very high flow resistance, the user can only guide the cleaning device or attachment on the surface to be cleaned by applying a large level of force. This is accompanied by a low volume flow through the fan and thus a low suction force. The measured data is then compared to the known fan characteristics of the fan. From the known fan characteristics, the volumetric flow rates resulting from the respective flow resistances and pressure differences can be derived. If one of the known fan characteristics matches or most closely resembles the measured data, the currently measured suction force is adjusted to produce the best possible cleaning result. To adjust the suction force, the fan speed and / or fan output can be varied. Preferably, the suction force is adjusted to a constant amount.
また、アタッチメントの規定された最大流れ抵抗に達したとき、ファンの出力をさらに増加させることができないことが提案される。結果として、流れ抵抗を調節することを考慮して最大消費電力が与えられる。体積流量を増加させるために、対応する最大の流れ抵抗を超えてファンの出力を大きくすることはできない。許容される最大の流れ抵抗、従ってアタッチメントを動かすために加えられる滑り力は、20Nで与えられることができる。 これは、過負荷に対してファンを保護する役目を果たす。 It is also proposed that the fan output cannot be increased further when the specified maximum flow resistance of the attachment is reached. As a result, maximum power consumption is provided in consideration of adjusting the flow resistance. In order to increase the volumetric flow rate, the fan output cannot be increased beyond the corresponding maximum flow resistance. The maximum flow resistance allowed, and thus the sliding force applied to move the attachment, can be given at 20N. This serves to protect the fan against overload.
さらに、現在使用されているアタッチメントの流れ抵抗が、また、接続領域で現在測定されている温度に応じて決定されることが提案される。清掃装置に関して既に説明したように、現在測定された温度を含めることは、可能な最小の流れ抵抗で最適な清掃結果の達成を可能にする。 Furthermore, it is proposed that the flow resistance of the currently used attachment is also determined according to the temperature currently measured in the connection area. As already explained with respect to the cleaning device, the inclusion of the currently measured temperature makes it possible to achieve optimal cleaning results with the lowest possible flow resistance.
最後に、ファンの吸引領域に配置されたフィルタの充填レベルが、アタッチメントの決定された流れ抵抗を各々フィルタの特定の充填レベルに割り当てられている基準値と比較することによって決定されることが提案される。流れ抵抗から充填レベルを推測するために、様々な動作モードに対して、それぞれがフィルタの特定の充填レベルに割り当てられた実験に基づく特性線または特性値が蓄えられている。また、好ましくは、フィルタの現在決定された充填レベルと関係なく、吸引力は一定に保たれる。 Finally, it is proposed that the filling level of the filter arranged in the suction area of the fan is determined by comparing the determined flow resistance of the attachment with the reference value assigned to each specific filling level of the filter Is done. In order to infer the filling level from the flow resistance, characteristic lines or characteristic values based on experiments, each assigned to a specific filling level of the filter, are stored for the various operating modes. Also preferably, the suction force is kept constant regardless of the currently determined fill level of the filter.
最後に、ユーザは選択手段、例えばスライドスイッチを介して清掃装置を操作することができる。例えば、スライドスイッチの第1の位置は、清掃装置の自動動作に割り当てられる。この位置では、評価および制御装置は、特定の吸引力または特定の体積流量を達成するために、決定された負圧を考慮して必要とされるファンの出力を自動的に調節する。さらに、一定のファンの出力を有する出力レベル、例えば50Wの一定のファンの出力を有する出力レベルおよび300Wのより高いファンの出力を有する他の出力レベルが提供されることができる。さらに、他の出力レベルが最大出力レベルとして提供されることができる。この最大出力レベルでは、ファンの出力は、検出された床の覆い、例えば硬質床またはカーペット敷きの床に応じて制御されることができる。例えば、カーペット敷きの床の清掃のために700W、硬質床の清掃のために450Wに制御されることができる。ここで、これは純粋な制御を含むことができる。すなわち、上述した一定のファンの出力のみが提供される。流れ抵抗による調節は行われない。けれども、代わりにまた、それぞれの床の覆いにおける依存に加えて、この動作モードで生じる流れ抵抗(滑り力)における依存を提供することができる。 Finally, the user can operate the cleaning device via a selection means, for example a slide switch. For example, the first position of the slide switch is assigned to the automatic operation of the cleaning device. In this position, the evaluation and control device automatically adjusts the required fan output in view of the determined negative pressure to achieve a specific suction force or a specific volume flow. Further, an output level with a constant fan output can be provided, for example an output level with a constant fan output of 50 W and another output level with a higher fan output of 300 W. In addition, other power levels can be provided as maximum power levels. At this maximum power level, the fan output can be controlled in response to a detected floor covering, eg a hard floor or a carpeted floor. For example, it can be controlled to 700 W for cleaning a carpeted floor and 450 W for cleaning a hard floor. Here, this can include pure control. In other words, only the above-mentioned constant fan output is provided. No adjustment is made by flow resistance. However, instead, it is also possible to provide a dependence on the flow resistance (sliding force) that occurs in this mode of operation in addition to the dependence on the respective floor covering.
本発明は、典型的な実施形態に基づいて以下にもっと詳細に説明される。 The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
図1は、ここでは家庭用直立型真空掃除機として設計された清掃装置1を示す。清掃装置1は、ファン2とフィルタ14を有するフィルタ室とを含むベース装置15を持つ。ベース装置15の接続領域5にはアタッチメント7が接続されている。アタッチメント7は、硬質床やカーペット敷きの床などの表面を処理するために役立つ。ファン2が作動すると、吸引材料はアタッチメント7を通ってフィルタ14に導かれる。
FIG. 1 shows a
ベース装置15には、清掃装置1を取り扱うためのガイドロッド19が配置されている。ガイドロッド19は、その端部にハンドグリップ要素20を有する。ハンドグリップ要素20は、ユーザが清掃装置1の様々な動作モードを選択することができる操作要素16を有する。操作要素16は、スライドスイッチ17とボタン18とを有する。具体的には、スライドスイッチ17は、4つの異なる動作モードが割り当てられる4つの異なる位置を可能にする。
A
スライドスイッチ17の第1の位置では、清掃装置1の自動モードを設定することができる。この動作モードでは、特定の吸引力、すなわちアタッチメント7を通る特定の体積流量を達成するために、清掃装置1はファン2によって生成された負圧に応じてファン2の出力を自動的に調節する。この動作モードでは、過負荷に対してファン2を保護するために、必要なファンの出力の最大値が提供される。ファン2の出力は、この最大値を超えて高められることはできない。例えば、ファンの出力の最大値は、アタッチメント7の最大流れ抵抗が20Nであるように設計することができる。この流れ抵抗は、被清掃面上にアタッチメント7を導くために費やされなければならない最大滑り力に対応する。ファン2によって生成された負圧と、アタッチメント7を通る体積流量と、アタッチメント7の滑り力または流れ抵抗との相互関係は、現在使用されているアタッチメント7に対するファン2の特性曲線から導き出されることができる。
In the first position of the
自動モードに加えて、スライドスイッチ17は、また、ファン2の一定の出力を用いる2つの動作モードを設定するために使用される。ファン2の出力は、ある動作モードでは例えば50W、他の動作モードでは例えば300Wとすることができる。
In addition to the automatic mode, the
最後に、スライドスイッチ17は、また、床のタイプに依存するファン2の最大出力レベルに関連する動作モードを選択するために使用されることができる。この動作モードでは、被清掃面のタイプに応じてファンの出力は自動的に設定される。例えば、カーペット敷きの床に対して700Wの一定のファンの出力、および硬質床に対して450Wの一定のファンの出力が設定される。ここで、例えば、アタッチメント7の発生する滑り力、すなわち流れ抵抗に応じて、これらのファンの出力の自動調整は提供されない。
Finally, the
さらに、操作要素16は、操作モード「床のタイプに依存する最大出力」から硬質床とカーペット敷きの床への調節の間に手動での変更に使用されることができるボタン18を有する。例えば、ボタン18を作動させることは、通常はカーペット敷きの床のためにのみ使われるアタッチメント7の設定を清掃対象の硬質床のために強制することができる。
In addition, the operating
図2は、清掃装置1の縦断面を示す。ベース装置15は、ファン2とフィルタ14を有するフィルタ室とを持つ。ベース装置15の接続領域5には、アタッチメント7が配置されている。ファン2によって吸引された空気は、アタッチメント7およびフィルタ14を通ってファン2に達し、次に環境に至る。接続領域5は、アタッチメント7を通ってベース装置15に達する空気がフィルタ14に吸引される吸引領域6を有する。この吸引領域6には、温度センサ13が配置されている。ファン2の吹出し領域8には、すなわち、 ファン2の後方の吸引空気の流れる方向には、ファン2の吹出し空気により冷却されることができる回路基板9が配置されている。この回路基板9には絶対圧センサである圧力センサ3が配置されている。圧力センサ3はさらに測定チャンネル10に結合され、第1の端部領域11は回路基板9上の圧力センサ3を囲み、第2の端部領域12はファン2およびフィルタ14を越えて吸引領域6に突出する。第2の端部領域12は、圧力センサ3の検出領域4を決める。ファン2の吹出し領域8に配置された圧力センサ3は、測定チャンネル10を用いて、フィルタ14の上流に形成された吸引領域6の圧力を測定することができる。
FIG. 2 shows a longitudinal section of the
さらに、清掃装置1は、清掃装置1の吸引力を調節するために役立つ評価および制御装置(望ましくは、また、回路基板9上に配置される)を有する。以下に説明するように、この調節は、圧力センサ3、場合により温度センサ13の測定値、ファン2の記録された電力およびファン2の速度に応じて行われる。
Furthermore, the
本発明を、動作モード「自動」に関して説明する。自動モードを設定するために、操作要素16のスライドスイッチ17を対応する位置に至らせる。
The invention will be described with respect to the operation mode “automatic”. In order to set the automatic mode, the
スライドスイッチ17を「自動」位置に動かすことにより、圧力センサ3によって最初の絶対圧力の測定が開始される。この圧力測定は、ファン2が止まるときに起こる。この時間まで清掃装置1が異なる動作モードで動作していた場合、必要ならば、ファン2が最初に止められる。
The first absolute pressure measurement is started by the
初期の絶対圧力の測定は、例えば300ミリ秒という短い時間のみを必要とするので、清掃装置1のユーザは、ファン2が作動する時間までいかなる遅延も気付くことができない。この最初の絶対圧力の測定が終わった後、ファン2は、清掃装置1の評価および制御装置によって自動的に作動させられる。続いて、吸引領域6に形成される絶対圧力が動作中に決定される。ファン2が作動したときのこの測定は、有利には、例えば毎秒10回から20回繰り返される。それから、ファン2が作動したときに測定された絶対圧力と、ファン2が止まったときに最初に測定された絶対圧力との差が決定され、ファン2によって生成された負圧が知られる。
Since the initial absolute pressure measurement only requires a short time, for example 300 milliseconds, the user of the
さらに、ファン2の電気供給線において通常の方法で電流と電圧が測定され、ファン2によって消費された電力が決定される。また、回転速度計がファン2の速度を測定する。それから、ファン2の決定されたファン出力、ファン2の速度、ファン2が止まったときに測定された絶対圧力、および任意に温度センサ13によって測定された温度から、ファン2を通る体積流量が決定される。この体積流量とファン2によって生成された負圧とに基づいて、測定されたデータをファン2の既知の特性曲線と比較することによって、アタッチメント7の流れ抵抗を決定することができる。決定された流れ抵抗は、アタッチメント7を被清掃面上に押し付けるために清掃装置1のユーザによって加えられる滑り力に対応する。この流れ抵抗またはこの滑り力は清掃装置1の吸引力を調節するために使用され、吸引力は速度および/またはファンの出力を変えることによって調節される。好ましくは、吸引力は一定値に調節される。これはまた、フィルタ14の充填レベルとは無関係に起こる。記載された方法は、吸引力の真の制御を含んでおり、単なる制御ではない。
Furthermore, the current and voltage are measured in the usual way on the electric supply line of the
例えば、アタッチメント7が被清掃面上にしっかりと吸引されているか、またはフィルタ14が完全に充填されているために、清掃装置1の動作中に決定された流れ抵抗が規定された最大値を超える状況が生じる場合、ファン2の過負荷を避けるためにファンの出力がさらに増加することはない。規定された最大流れ抵抗または対応する最大滑り力は、例えば20Nに設定されることができる。
For example, the flow resistance determined during operation of the
フィルタ14の充填レベルをさらに決定するために、アタッチメント7の決定された流れ抵抗を、各々フィルタ14の特定の充填レベルに対して特徴的である基準値と比較することができる。例えば、フィルタ14の異なる充填レベルに対して実験的に決定された特性線または特性曲線が、必要ならばまた、ファン2の様々な動作モードまたは出力レベルに関して評価のために使用される。
To further determine the fill level of the
1…清掃装置
2…ファン
3…圧力センサ
4…検出領域
5…接続領域
6…吸引領域
7…アタッチメント
8…吹出し領域
9…回路基板
10…測定チャンネル
11…第1の端部領域
12…第2の端部領域
13…温度センサ
14…フィルタ
15…ベース装置
16…操作要素
17…スライドスイッチ
18…ボタン
19…ガイドロッド
20…ハンドグリップ要素
DESCRIPTION OF
本発明は、ファンと、ファンによって生成される負圧を決定するための圧力センサとを有し、圧力センサが絶対圧センサである清掃装置、特に家庭用真空掃除機に関する。 The present invention, fans and, have a pressure sensor for determining the negative pressure generated by the fan, the cleaning device is a pressure sensor is an absolute pressure sensor, in particular to domestic vacuum cleaners.
さらに、本発明は、このような清掃装置の動作方法に関する。 Furthermore, the present invention relates to a method for operating such a cleaning device.
上述した種類の清掃装置は、先行技術で知られている。さらに、これらは、被清掃面から吸引材料をできる限り良く除去するためにファンのファン出力を変化させるための装置を有することができる。ここでまた、清掃装置のアタッチメントの流れ抵抗に応じてファンの出力を変化させることが知られているので、被清掃面上で清掃装置を動かすことは可能な最良の清掃結果を達成するために可能な最小の滑り力を必要とする。ここで加えられる滑り力は、とりわけ、床の覆い、例えば硬質床またはカーペット敷きの床に依存する。 Cleaning devices of the type described above are known in the prior art. Furthermore, they can have a device for changing the fan output of the fan in order to remove as much as possible the suction material from the surface to be cleaned. Again, since it is known to vary the fan output in response to the flow resistance of the attachment of the cleaning device, moving the cleaning device on the surface to be cleaned to achieve the best possible cleaning result Requires the lowest possible sliding force. The sliding force applied here depends inter alia on the floor covering, for example a hard floor or a carpeted floor.
ファンによって生成される負圧を測定するために、差圧センサが先行技術で使用されている。ここで、不都合なことは、アタッチメントの流れ抵抗に寄与する絶対圧力が考慮されていないことである。これは、清掃結果に不利な影響を及ぼす。 A differential pressure sensor is used in the prior art to measure the negative pressure generated by the fan. Here, what is inconvenient is that the absolute pressure contributing to the flow resistance of the attachment is not considered. This adversely affects the cleaning result.
測定された差圧に応じてフィルタの清掃プロセスが開始されることができる清掃装置が、特許文献1から知られる。ここでまた、圧力センサに関して絶対圧センサが提供されることができる。A cleaning device is known from US Pat. No. 6,057,836 in which the filter cleaning process can be started in accordance with the measured differential pressure. Here again, an absolute pressure sensor can be provided for the pressure sensor.
また、フィルタ前後の差圧を測定することによってフィルタの清掃プロセスが開始されることができる清掃装置が、特許文献2から知られる。Also, a cleaning device is known from US Pat. No. 6,053,077, in which the filter cleaning process can be started by measuring the differential pressure across the filter.
上述した先行技術に基づいて、本発明は、圧力の損失をできるだけ有利に決定することができる清掃装置を示すことに関する。その装置に関して、この目的は請求項1の主題で達成される。その目的は、圧力センサによって決定された負圧、現在のファンの出力、およびファンの現在の速度に応じて清掃装置の結果として生じる吸引力を調節するように設計された評価および制御装置を提供することである。絶対圧力から決定される負圧と、それに対応し、ファンのファン特性から導き出されることができるファンの体積流量とが、アタッチメントの流れ抵抗、従ってまた、アタッチメントを動かすために加えられる滑り力を決定する。この流れ抵抗は、一方では流れ抵抗をできるだけ低く保ち、他方では可能な最良の清掃結果を達成するように、結果として得られる清掃装置の吸引力を調節するために評価および制御装置によって使用される。評価および制御装置は、特に、一定の吸引力を制御するために設定されることができる。ファンを通る体積流量は、とりわけ、現在のファンの出力に依存し、ファンの出力はファンの電流と電圧から決定されることができる。ファンの電流と電圧は、例えば、ファンの回路基板上の対応する装置によって測定される。また、ファンの速度は、回転速度計によって通常の方法で測定される。結果として、評価および制御装置は、流れ抵抗を決定するために上述した測定データとファンの既知の特性曲線とを使用することができ、流れ抵抗は清掃装置の吸引力を調節するために役立つ。
Based on the prior art described above, the present invention relates to showing a cleaning device in which the pressure loss can be determined as advantageously as possible. With regard to the device, this object is achieved with the subject matter of
有利には、絶対圧センサは、アタッチメントのための接続領域に配置されたファンの吸引領域、すなわちファンの吸引力にさらされる領域に割り当てられた検出領域を有する。清掃装置におけるこの吸引領域は、通常、アタッチメントが清掃装置に接続される場所に配置される。この検出領域において、絶対圧センサは、一方では、ファンが止まったときの第1の測定の間に、すなわちファンによって生成された吸引空気流に検出領域をさらすことなしに、周囲の圧力を測定し、他方ではファンが作動したときの第2の測定の間に絶対圧力を測定する。これらの2つの絶対圧力から計算される圧力差は、現在の周囲温度に対して調節される。それで、清掃結果は現在の周囲温度と関係なく最適である。 Advantageously, the absolute pressure sensor has a detection area assigned to the suction area of the fan arranged in the connection area for the attachment, i.e. the area exposed to the suction force of the fan. This suction area in the cleaning device is usually located where the attachment is connected to the cleaning device. In this detection area, the absolute pressure sensor, on the one hand, measures the ambient pressure during the first measurement when the fan stops, ie without exposing the detection area to the suction air flow generated by the fan. On the other hand, the absolute pressure is measured during the second measurement when the fan is activated. The pressure difference calculated from these two absolute pressures is adjusted for the current ambient temperature. So the cleaning result is optimal regardless of the current ambient temperature.
特に単純な実施形態では、絶対圧センサの検出領域は、接続領域の吸引領域に直接絶対圧センサを配置することによって吸引領域に割り当てられる。 In a particularly simple embodiment, the detection area of the absolute pressure sensor is assigned to the suction area by placing the absolute pressure sensor directly in the suction area of the connection area.
けれどもまた、別の方法として、圧力センサがファンの領域内に、特にファンの吹出し領域内に配置された回路基板上に配置されており、測定チャンネルが圧力センサと検出領域の間に形成されており、測定チャンネルの第1の端部領域が圧力センサに配置されており、測定チャンネルの第2の端部領域が吸引領域にあることが提案されることができる。この実施形態では、検出領域の位置と圧力センサの位置は異なる。結果として、ファンの吹出し領域内の圧力センサをファンの吹出し空気によって冷却することができる。ここで、吸引領域内の絶対圧力は、測定チャンネルを介して測定される。この目的を達成するために、測定チャンネルは第1および第2の端部領域を有し、第1の端部領域は、圧力センサに導かれ、特に、圧力センサが測定チャンネル内に突出するように回路基板と接触し、第2の端部領域は、 特にアタッチメントからファンまでのファンによって生成された吸引空気流の流路において、吸引領域内に突出する。 However, as an alternative, the pressure sensor is arranged in the area of the fan, in particular on a circuit board which is arranged in the blowing area of the fan, and a measurement channel is formed between the pressure sensor and the detection area. It can be proposed that the first end region of the measurement channel is arranged in the pressure sensor and the second end region of the measurement channel is in the suction region. In this embodiment, the position of the detection region and the position of the pressure sensor are different. As a result, the pressure sensor in the fan blowing area can be cooled by the fan blowing air. Here, the absolute pressure in the suction area is measured via the measurement channel. To achieve this purpose, the measurement channel has first and second end regions, the first end region being led to a pressure sensor, in particular so that the pressure sensor protrudes into the measurement channel. The second end region projects into the suction region, particularly in the flow path of the suction air flow generated by the fan from the attachment to the fan.
測定チャンネルはホース部分であることが提案される。このホース部分の第1の端部領域は、回路基板に接着されることができ、または回路基板と他の方法で接続されることができる。特に有利には、測定チャンネルの開放端は回路基板の一部によって覆われ、測定チャンネルは回路基板とできるだけ気密に接続される。ホース部分は、特にフレキシブルホース部分として設計され、吸引領域内に案内される。そこでは第2の端部領域は、また、有利には接続領域の吸引チャンネルと気密に接続される。けれどもまた、ホース部分として測定チャネルを設計する代案として、清掃装置のハウジングの一部の領域を測定チャンネルとして設計することができる。例えば、測定チャンネルは、有利には、射出成形法において清掃装置のハウジング内に形成されてもよい。同時にまた、これは、圧力センサを有する回路基板用のレセプタクルを形成することを可能にし、回路基板がレセプタクル内に配置されたときに、測定チャンネルの第1の端部領域が回路基板に接触することができる。 It is proposed that the measurement channel is a hose part. The first end region of the hose portion can be glued to the circuit board or can be otherwise connected to the circuit board. Particularly advantageously, the open end of the measurement channel is covered by a part of the circuit board, which is connected as tightly as possible to the circuit board. The hose part is specifically designed as a flexible hose part and is guided into the suction area. There, the second end region is also advantageously hermetically connected to the suction channel of the connection region. However, as an alternative to designing the measurement channel as a hose part, a region of the housing of the cleaning device can be designed as a measurement channel. For example, the measuring channel may advantageously be formed in the housing of the cleaning device in an injection molding process. At the same time, this also makes it possible to form a receptacle for a circuit board with a pressure sensor, so that the first end region of the measurement channel contacts the circuit board when the circuit board is placed in the receptacle. be able to.
さらに、本発明は、温度センサが接続領域内に配置されることを提案する。温度センサは接続領域内の現在の温度を測定するために使用され、その温度は現在の空気密度を計算するために使われることができる。次に、空気密度はファンの体積流量を計算するために使用される。体積流量は、ファンによって生成された負圧と組み合わされて、アタッチメントの現在の流れ抵抗を決定することを可能にする。従って、吸引領域内の現在の温度を考慮することは、より信頼性のある流れ抵抗の決定を可能にする。 Furthermore, the present invention proposes that a temperature sensor is arranged in the connection area. The temperature sensor is used to measure the current temperature in the connection area, and that temperature can be used to calculate the current air density. The air density is then used to calculate the fan volume flow. Volume flow is combined with the negative pressure generated by the fan to allow the attachment's current flow resistance to be determined. Thus, taking into account the current temperature in the suction area allows a more reliable determination of flow resistance.
さらに、評価および制御装置が温度センサによって測定された温度に応じて吸引力をさらに調節するように設計されることが与えられる。これは、温度に依存する空気密度に対して評価を調整し、ファンの吸引力の最適な制御に寄与する。これは、特に、空気密度、従ってまたファンによって生成される負圧が温度に応じて変化するためである。 Furthermore, it is provided that the evaluation and control device is designed to further adjust the suction force as a function of the temperature measured by the temperature sensor. This adjusts the evaluation for temperature dependent air density and contributes to optimal control of the fan suction. This is especially because the air density, and thus also the negative pressure generated by the fan, varies with temperature.
上述した清掃装置から離れて、本発明は、また、清掃装置の吸引力が清掃装置のアタッチメントの決定された流れ抵抗に応じて変化する清掃装置の動作方法を提案する。この動作方法は、
ファンが止まるときに当該ファンの吸引領域における絶対圧力を測定するステップと、
前記ファンが作動するときに前記ファンの吸引領域における絶対圧力を測定するステップと、
測定された前記絶対圧力の間の差から前記ファンによって生成された負圧を決定するステップと、
前記ファンの出力を決定するステップと、
前記ファンの速度を測定するステップと、
前記ファンの既知のファン特性と比較することによって、負圧、ファンの出力および速度から前記アタッチメントの流れ抵抗を決定するステップと、
決定された前記流れ抵抗に応じて前記ファンの速度および/または前記ファンの出力を変えることによって清掃装置の吸引力を調節するステップと、
を備える。
Apart from the cleaning device described above, the present invention also proposes a method of operating the cleaning device in which the suction force of the cleaning device varies according to the determined flow resistance of the attachment of the cleaning device. This way of working is
Measuring the absolute pressure in the suction area of the fan when it stops,
Measuring the absolute pressure in the suction area of the fan when the fan is activated;
Determining the negative pressure generated by the fan from the difference between the measured absolute pressures;
Determining the output of the fan;
Measuring the speed of the fan;
Determining the flow resistance of the attachment from negative pressure, fan output and speed by comparing with known fan characteristics of the fan;
Adjusting the suction force of the cleaning device by changing the speed of the fan and / or the output of the fan in response to the determined flow resistance;
Is provided.
本発明に係る方法では、ファンを作動させる前に第1の絶対圧力の測定を実行し、ファンが作動した後に第2の絶対圧力の測定を実行する。第1の絶対圧力の測定は非常に短い時間、例えば300ミリ秒で行われるので、清掃装置のユーザはファンの動作の切り替えに遅延を感じない。ファンが作動した後に、例えば毎秒10回から20回、好ましくは定期的に繰り返す間隔で、絶対圧力の測定を行うことができる。ファンによって生成された負圧は、ファンが動作しているときに決定された絶対圧力とファンが止まったときに測定された最初の絶対圧力とから決定される。さらに、ファンによって消費される電力が決定される。これは、ファンによって必要とされる電流と電圧を測定することによって定期的に行われる。さらに、ファンの速度が測定される。全ての測定された値、すなわち、負圧、ファンの出力、およびファンの速度が、アタッチメントの流れ抵抗を決定することに含まれる。実際には、ユーザは、被清掃面上で清掃装置またはアタッチメントを動かすために加えられる滑り力としてアタッチメントの流れ抵抗に気付く。非常に大きな流れ抵抗を有する場合、ユーザは、大きなレベルの力を働かせることによって清掃装置またはアタッチメントを被清掃面上で導くことができるのみである。これは、ファンを通る低い体積流量、従って低い吸引力によって伴われる。それから、測定されたデータは、ファンの既知のファン特性と比較される。既知のファン特性から、それぞれの流れ抵抗と圧力差で生じる体積流量を導き出すことができる。既知のファン特性の1つが測定されたデータと一致するかまたはそれに最もよく似ている場合、現在測定されている吸引力は可能な最良の清掃結果を生じるように調節される。吸引力を調節するために、ファンの速度および/またはファンの出力を変化させることができる。好ましくは、吸引力は一定量に調節される。 In the method according to the present invention, the first absolute pressure measurement is performed before the fan is operated, and the second absolute pressure measurement is performed after the fan is operated. Since the measurement of the first absolute pressure is performed in a very short time, for example, 300 milliseconds, the user of the cleaning device does not feel a delay in switching the operation of the fan. After the fan is activated, the absolute pressure can be measured, for example, at intervals of 10 to 20 times per second, preferably periodically. The negative pressure generated by the fan is determined from the absolute pressure determined when the fan is operating and the initial absolute pressure measured when the fan stops. Furthermore, the power consumed by the fan is determined. This is done periodically by measuring the current and voltage required by the fan. In addition, the fan speed is measured. All measured values, i.e., negative pressure, fan output, and fan speed, are included in determining the flow resistance of the attachment. In practice, the user notices the flow resistance of the attachment as a sliding force applied to move the cleaning device or attachment on the surface to be cleaned. With very high flow resistance, the user can only guide the cleaning device or attachment on the surface to be cleaned by applying a large level of force. This is accompanied by a low volume flow through the fan and thus a low suction force. The measured data is then compared to the known fan characteristics of the fan. From the known fan characteristics, the volumetric flow rates resulting from the respective flow resistances and pressure differences can be derived. If one of the known fan characteristics matches or most closely resembles the measured data, the currently measured suction force is adjusted to produce the best possible cleaning result. To adjust the suction force, the fan speed and / or fan output can be varied. Preferably, the suction force is adjusted to a constant amount.
また、アタッチメントの規定された最大流れ抵抗に達したとき、ファンの出力をさらに増加させることができないことが提案される。結果として、流れ抵抗を調節することを考慮して最大消費電力が与えられる。体積流量を増加させるために、対応する最大の流れ抵抗を超えてファンの出力を大きくすることはできない。許容される最大の流れ抵抗、従ってアタッチメントを動かすために加えられる滑り力は、20Nで与えられることができる。 これは、過負荷に対してファンを保護する役目を果たす。 It is also proposed that the fan output cannot be increased further when the specified maximum flow resistance of the attachment is reached. As a result, maximum power consumption is provided in consideration of adjusting the flow resistance. In order to increase the volumetric flow rate, the fan output cannot be increased beyond the corresponding maximum flow resistance. The maximum flow resistance allowed, and thus the sliding force applied to move the attachment, can be given at 20N. This serves to protect the fan against overload.
さらに、現在使用されているアタッチメントの流れ抵抗が、また、接続領域で現在測定されている温度に応じて決定されることが提案される。清掃装置に関して既に説明したように、現在測定された温度を含めることは、可能な最小の流れ抵抗で最適な清掃結果の達成を可能にする。 Furthermore, it is proposed that the flow resistance of the currently used attachment is also determined according to the temperature currently measured in the connection area. As already explained with respect to the cleaning device, the inclusion of the currently measured temperature makes it possible to achieve optimal cleaning results with the lowest possible flow resistance.
最後に、ファンの吸引領域に配置されたフィルタの充填レベルが、アタッチメントの決定された流れ抵抗を各々フィルタの特定の充填レベルに割り当てられている基準値と比較することによって決定されることが提案される。流れ抵抗から充填レベルを推測するために、様々な動作モードに対して、それぞれがフィルタの特定の充填レベルに割り当てられた実験に基づく特性線または特性値が蓄えられている。また、好ましくは、フィルタの現在決定された充填レベルと関係なく、吸引力は一定に保たれる。 Finally, it is proposed that the filling level of the filter arranged in the suction area of the fan is determined by comparing the determined flow resistance of the attachment with the reference value assigned to each specific filling level of the filter Is done. In order to infer the filling level from the flow resistance, characteristic lines or characteristic values based on experiments, each assigned to a specific filling level of the filter, are stored for the various operating modes. Also preferably, the suction force is kept constant regardless of the currently determined fill level of the filter.
最後に、ユーザは選択手段、例えばスライドスイッチを介して清掃装置を操作することができる。例えば、スライドスイッチの第1の位置は、清掃装置の自動動作に割り当てられる。この位置では、評価および制御装置は、特定の吸引力または特定の体積流量を達成するために、決定された負圧を考慮して必要とされるファンの出力を自動的に調節する。さらに、一定のファンの出力を有する出力レベル、例えば50Wの一定のファンの出力を有する出力レベルおよび300Wのより高いファンの出力を有する他の出力レベルが提供されることができる。さらに、他の出力レベルが最大出力レベルとして提供されることができる。この最大出力レベルでは、ファンの出力は、検出された床の覆い、例えば硬質床またはカーペット敷きの床に応じて制御されることができる。例えば、カーペット敷きの床の清掃のために700W、硬質床の清掃のために450Wに制御されることができる。ここで、これは純粋な制御を含むことができる。すなわち、上述した一定のファンの出力のみが提供される。流れ抵抗による調節は行われない。けれども、代わりにまた、それぞれの床の覆いにおける依存に加えて、この動作モードで生じる流れ抵抗(滑り力)における依存を提供することができる。 Finally, the user can operate the cleaning device via a selection means, for example a slide switch. For example, the first position of the slide switch is assigned to the automatic operation of the cleaning device. In this position, the evaluation and control device automatically adjusts the required fan output in view of the determined negative pressure to achieve a specific suction force or a specific volume flow. Further, an output level with a constant fan output can be provided, for example an output level with a constant fan output of 50 W and another output level with a higher fan output of 300 W. In addition, other power levels can be provided as maximum power levels. At this maximum power level, the fan output can be controlled in response to a detected floor covering, eg a hard floor or a carpeted floor. For example, it can be controlled to 700 W for cleaning a carpeted floor and 450 W for cleaning a hard floor. Here, this can include pure control. In other words, only the above-mentioned constant fan output is provided. No adjustment is made by flow resistance. However, instead, it is also possible to provide a dependence on the flow resistance (sliding force) that occurs in this mode of operation in addition to the dependence on the respective floor covering.
本発明は、典型的な実施形態に基づいて以下にもっと詳細に説明される。 The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
図1は、ここでは家庭用直立型真空掃除機として設計された清掃装置1を示す。清掃装置1は、ファン2とフィルタ14を有するフィルタ室とを含むベース装置15を持つ。ベース装置15の接続領域5にはアタッチメント7が接続されている。アタッチメント7は、硬質床やカーペット敷きの床などの表面を処理するために役立つ。ファン2が作動すると、吸引材料はアタッチメント7を通ってフィルタ14に導かれる。
FIG. 1 shows a
ベース装置15には、清掃装置1を取り扱うためのガイドロッド19が配置されている。ガイドロッド19は、その端部にハンドグリップ要素20を有する。ハンドグリップ要素20は、ユーザが清掃装置1の様々な動作モードを選択することができる操作要素16を有する。操作要素16は、スライドスイッチ17とボタン18とを有する。具体的には、スライドスイッチ17は、4つの異なる動作モードが割り当てられる4つの異なる位置を可能にする。
A
スライドスイッチ17の第1の位置では、清掃装置1の自動モードを設定することができる。この動作モードでは、特定の吸引力、すなわちアタッチメント7を通る特定の体積流量を達成するために、清掃装置1はファン2によって生成された負圧に応じてファン2の出力を自動的に調節する。この動作モードでは、過負荷に対してファン2を保護するために、必要なファンの出力の最大値が提供される。ファン2の出力は、この最大値を超えて高められることはできない。例えば、ファンの出力の最大値は、アタッチメント7の最大流れ抵抗が20Nであるように設計することができる。この流れ抵抗は、被清掃面上にアタッチメント7を導くために費やされなければならない最大滑り力に対応する。ファン2によって生成された負圧と、アタッチメント7を通る体積流量と、アタッチメント7の滑り力または流れ抵抗との相互関係は、現在使用されているアタッチメント7に対するファン2の特性曲線から導き出されることができる。
In the first position of the
自動モードに加えて、スライドスイッチ17は、また、ファン2の一定の出力を用いる2つの動作モードを設定するために使用される。ファン2の出力は、ある動作モードでは例えば50W、他の動作モードでは例えば300Wとすることができる。
In addition to the automatic mode, the
最後に、スライドスイッチ17は、また、床のタイプに依存するファン2の最大出力レベルに関連する動作モードを選択するために使用されることができる。この動作モードでは、被清掃面のタイプに応じてファンの出力は自動的に設定される。例えば、カーペット敷きの床に対して700Wの一定のファンの出力、および硬質床に対して450Wの一定のファンの出力が設定される。ここで、例えば、アタッチメント7の発生する滑り力、すなわち流れ抵抗に応じて、これらのファンの出力の自動調整は提供されない。
Finally, the
さらに、操作要素16は、操作モード「床のタイプに依存する最大出力」から硬質床とカーペット敷きの床への調節の間に手動での変更に使用されることができるボタン18を有する。例えば、ボタン18を作動させることは、通常はカーペット敷きの床のためにのみ使われるアタッチメント7の設定を清掃対象の硬質床のために強制することができる。
In addition, the operating
図2は、清掃装置1の縦断面を示す。ベース装置15は、ファン2とフィルタ14を有するフィルタ室とを持つ。ベース装置15の接続領域5には、アタッチメント7が配置されている。ファン2によって吸引された空気は、アタッチメント7およびフィルタ14を通ってファン2に達し、次に環境に至る。接続領域5は、アタッチメント7を通ってベース装置15に達する空気がフィルタ14に吸引される吸引領域6を有する。この吸引領域6には、温度センサ13が配置されている。ファン2の吹出し領域8には、すなわち、 ファン2の後方の吸引空気の流れる方向には、ファン2の吹出し空気により冷却されることができる回路基板9が配置されている。この回路基板9には絶対圧センサである圧力センサ3が配置されている。圧力センサ3はさらに測定チャンネル10に結合され、第1の端部領域11は回路基板9上の圧力センサ3を囲み、第2の端部領域12はファン2およびフィルタ14を越えて吸引領域6に突出する。第2の端部領域12は、圧力センサ3の検出領域4を決める。ファン2の吹出し領域8に配置された圧力センサ3は、測定チャンネル10を用いて、フィルタ14の上流に形成された吸引領域6の圧力を測定することができる。
FIG. 2 shows a longitudinal section of the
さらに、清掃装置1は、清掃装置1の吸引力を調節するために役立つ評価および制御装置(望ましくは、また、回路基板9上に配置される)を有する。以下に説明するように、この調節は、圧力センサ3、場合により温度センサ13の測定値、ファン2の記録された電力およびファン2の速度に応じて行われる。
Furthermore, the
本発明を、動作モード「自動」に関して説明する。自動モードを設定するために、操作要素16のスライドスイッチ17を対応する位置に至らせる。
The invention will be described with respect to the operation mode “automatic”. In order to set the automatic mode, the
スライドスイッチ17を「自動」位置に動かすことにより、圧力センサ3によって最初の絶対圧力の測定が開始される。この圧力測定は、ファン2が止まるときに起こる。この時間まで清掃装置1が異なる動作モードで動作していた場合、必要ならば、ファン2が最初に止められる。
The first absolute pressure measurement is started by the
初期の絶対圧力の測定は、例えば300ミリ秒という短い時間のみを必要とするので、清掃装置1のユーザは、ファン2が作動する時間までいかなる遅延も気付くことができない。この最初の絶対圧力の測定が終わった後、ファン2は、清掃装置1の評価および制御装置によって自動的に作動させられる。続いて、吸引領域6に形成される絶対圧力が動作中に決定される。ファン2が作動したときのこの測定は、有利には、例えば毎秒10回から20回繰り返される。それから、ファン2が作動したときに測定された絶対圧力と、ファン2が止まったときに最初に測定された絶対圧力との差が決定され、ファン2によって生成された負圧が知られる。
Since the initial absolute pressure measurement only requires a short time, for example 300 milliseconds, the user of the
さらに、ファン2の電気供給線において通常の方法で電流と電圧が測定され、ファン2によって消費された電力が決定される。また、回転速度計がファン2の速度を測定する。それから、ファン2の決定されたファン出力、ファン2の速度、ファン2が止まったときに測定された絶対圧力、および任意に温度センサ13によって測定された温度から、ファン2を通る体積流量が決定される。この体積流量とファン2によって生成された負圧とに基づいて、測定されたデータをファン2の既知の特性曲線と比較することによって、アタッチメント7の流れ抵抗を決定することができる。決定された流れ抵抗は、アタッチメント7を被清掃面上に押し付けるために清掃装置1のユーザによって加えられる滑り力に対応する。この流れ抵抗またはこの滑り力は清掃装置1の吸引力を調節するために使用され、吸引力は速度および/またはファンの出力を変えることによって調節される。好ましくは、吸引力は一定値に調節される。これはまた、フィルタ14の充填レベルとは無関係に起こる。記載された方法は、吸引力の真の制御を含んでおり、単なる制御ではない。
Furthermore, the current and voltage are measured in the usual way on the electric supply line of the
例えば、アタッチメント7が被清掃面上にしっかりと吸引されているか、またはフィルタ14が完全に充填されているために、清掃装置1の動作中に決定された流れ抵抗が規定された最大値を超える状況が生じる場合、ファン2の過負荷を避けるためにファンの出力がさらに増加することはない。規定された最大流れ抵抗または対応する最大滑り力は、例えば20Nに設定されることができる。
For example, the flow resistance determined during operation of the
フィルタ14の充填レベルをさらに決定するために、アタッチメント7の決定された流れ抵抗を、各々フィルタ14の特定の充填レベルに対して特徴的である基準値と比較することができる。例えば、フィルタ14の異なる充填レベルに対して実験的に決定された特性線または特性曲線が、必要ならばまた、ファン2の様々な動作モードまたは出力レベルに関して評価のために使用される。
To further determine the fill level of the
1…清掃装置
2…ファン
3…圧力センサ
4…検出領域
5…接続領域
6…吸引領域
7…アタッチメント
8…吹出し領域
9…回路基板
10…測定チャンネル
11…第1の端部領域
12…第2の端部領域
13…温度センサ
14…フィルタ
15…ベース装置
16…操作要素
17…スライドスイッチ
18…ボタン
19…ガイドロッド
20…ハンドグリップ要素
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記圧力センサ(3)が、絶対圧センサであることを特徴とする清掃装置(1)。 A cleaning device (1) comprising a fan (2) and a pressure sensor (3) for determining the negative pressure generated by the fan (2), in particular a household vacuum cleaner,
The cleaning device (1), wherein the pressure sensor (3) is an absolute pressure sensor.
測定チャンネル(10)が前記圧力センサ(3)と前記検出領域(4)の間に形成されており、当該測定チャンネル(10)の第1の端部領域(11)が前記圧力センサ(3)に配置されており、当該測定チャンネル(10)の第2の端部領域(12)が前記吸引領域(6)にあることを特徴とする請求項2に記載の清掃装置(1)。 The pressure sensor (3) is arranged in the blowing area (8) of the fan (2), in particular on a circuit board (9) arranged in the blowing area (8) of the fan (2). ,
A measurement channel (10) is formed between the pressure sensor (3) and the detection region (4), and a first end region (11) of the measurement channel (10) is the pressure sensor (3). The cleaning device (1) according to claim 2, characterized in that the second end region (12) of the measurement channel (10) is in the suction region (6).
ファン(2)が止まるときに当該ファン(2)の吸引領域(6)における絶対圧力を測定するステップと、
前記ファン(2)が作動するときに前記ファン(2)の吸引領域(6)における絶対圧力を測定するステップと、
測定された前記絶対圧力の間の差から前記ファン(2)によって生成された負圧を決定するステップと、
前記ファン(2)の出力を決定するステップと、
前記ファン(2)の速度を測定するステップと、
前記ファン(2)の既知のファン特性と比較することによって、負圧、ファンの出力および速度から前記アタッチメント(7)の流れ抵抗を決定するステップと、
決定された前記流れ抵抗に応じて前記ファン(2)の速度および/または前記ファンの出力を変えることによって清掃装置(1)の吸引力を調節するステップと、
を備えることを特徴とする清掃装置(1)の動作方法。 A cleaning device (1), in particular a household vacuum cleaner operating method, wherein the suction force of the cleaning device (1) varies according to the determined flow resistance of the attachment (7) of the cleaning device (1),
Measuring the absolute pressure in the suction area (6) of the fan (2) when the fan (2) stops;
Measuring the absolute pressure in the suction area (6) of the fan (2) when the fan (2) is activated;
Determining the negative pressure generated by the fan (2) from the difference between the measured absolute pressures;
Determining the output of the fan (2);
Measuring the speed of the fan (2);
Determining flow resistance of the attachment (7) from negative pressure, fan output and speed by comparing with known fan characteristics of the fan (2);
Adjusting the suction force of the cleaning device (1) by changing the speed of the fan (2) and / or the output of the fan according to the determined flow resistance;
A method for operating the cleaning device (1).
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