SE531273C2 - Dammsugare - Google Patents

Description

531 273 varvid tillsatsavskiljningsenheten är förbikopplad i damm- sugningsläget och tillsatsavskiljningsenheten är kopplad mellan nedströmsfiltret och sugkällan i filterrengöringslä- get för att avskilja damm, lösgjort från nedströmsfiltret, från luftströmmen.

Användningen av en tillsatsavskiljare medger rengö- ring av ett igensatt nedströmsfilter utan användning av ett ytterligare nedströmsfilter, eftersom tillsatsavskiljaren kan sörja för en avskiljarkonfiguration med mycket bättre avskiljningsprestanda. Detta beror på det faktum att ett mycket högre strömningsmotstånd kan tillåtas hos avskilja- ren i filterrengöringsläget. Reservfiltret behöver inte flyttas och processen kan bli enklare ur användarens syn- punkt. Den kan till och med genomföras automatiskt.

I dammsugningsläget är tillsatsavskiljningsenheten förbikopplad så att så att det inte finns något betydande luftflöde genom densamma. Detta kan åstadkommas på olika sätt, till exempel kan tillsatsavskiljningsenheten från- kopplas helt, eller betydande luftflöde genom tillsatsav- skiljningsenheten kan förhindras med ett högre strömnings- motstånd hos denna än hos huvudavskiljningsenheten_ Tillsatsavskiljningsenheten kan vara kopplad i serie med huvudavskiljningsenheten i filterrengöringsläget, t.ex. med tillsatsavskiljningsenheten kopplad nedströms i förhål- lande till huvudavskiljningsenheten. Detta kan ge utmärkt avskiljning.

Tillsatsavskiljningsenheten kan ha en högre avskilj- ningsgrad. för ett givet danmn än 'huvudavskiljningsenheten eftersom högre strömningsmotstånd tillåts.

Huvudavskiljningsenheten kan innefatta en cyklonav- skiljare och tillsatsavskiljningsenheten kan innefatta en cyklonavskiljare som har en cyklonkammare med en mindre me- deldiameter än en cyklonkammare hos huvudavskiljningsenhe- tens cyklonavskiljare.

Nedströmsfiltret kan bestå av ett filter med mikropo- rer. 531 273 Dammsugaren är en stationär dammsugare, eller en rör- lig dammsugare, såsom. av cylinder- eller upprättstående typ.

Dammsugaren kan dessutom innefatta medel för att knacka på eller vibrera nedströmsfiltret i filterrengö- ringsläget.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar en dammsugare.

Fig. 2 illustrerar schematiskt en cyklon.

Fig. 3a illustrerar en dammsugare i ett dammsugnings- läge.

Fig. 3b illustrerar dammsugaren enligt fig. 3a i ett filterrengöringsläge.

Detaljerad beskrivning Fig. 1 visar en dammsugare 1 av kanister- eller cy- lindertyp. Dammsugaren innefattar en huvuddel 3, med en sugkälla och en avskiljningsenhet (ej visade). Huvuddelen kan innefatta hjul 5 för att ge förbättrad rörlighet och kan, via en flexibel slang 7 och ett styvt rör 9, kopplas till ett munstycke 11 som kan samla upp damm från golv och mattor, etc.

Den föreliggande beskrivningen är relevant också för upprättstående typer av dammsugare, där huvuddelen tillhan- dahàlls integrerad med det styva röret, samt för stationära dammsugare som kan tillhandahållas som fasta installationer i byggnader.

Fig. 2 illustrerar schematiskt en cyklon 13 som kan användas som en avskiljningsenhet i dammsugaren enligt den föreliggande beskrivningen. Cyklonen 13 har en inloppsslits 15 genom vilken dammfylld luft kommer in i en cyklonkammare 17, vilken kan ha ett väsentligen cirkulärt tvärsnitt vin- kelrätt mot den vertikala riktningen, såsom illustrerat i fig. 2. Den dammfyllda luften kommer in längs en tangenti- ell riktning vid cyklonkammarens 17 omkrets och sugs ut ur cyklonkammaren 17 genom ett utloppsrör 19, vilket är in- stucket i cyklonkammarens 17 centrum. Detta får den damm- 531 2173 fyllda luften att strömma i en virvel 21 genom cyklonkamma- ren 17. Dammpartiklarna 23 utsätts därför för en centrifu- galkraft som beror av V2/R, där v är strömningshastigheten och IK är diametern hos cyklonkammarens tvärsnitt, vilken tvingar partiklarna mot cyklonkammarens sidovägg. När väl en dammpartikel 23 når väggen fångas den i en sekundär luftström som är riktad nedåt i figuren och faller ner ge- nom en öppning 25 i cyklonkammarens 17 bottendel och in i en dammkammare 27.

Dammkammaren 27 kan tömmas bekvämt en; dammsugarens användare och användningen av en cyklon av detta slag kan eliminera behovet av konventionella filterpåsar för dammsu- gare.

I den illustrerade cyklonen 13 har cyklonkammaren 17 ett tvärsnitt som smalnar av i nedåtriktningen och har ett minsta tvärsnitt vid öppningen. Mera specifikt har cyklon- kammaren en stympad konform. Det bör dock noteras att man kan tänka sig andra avsmalnande former, såväl som cylind- riska, icke-avsmalnande former, hos cyklonens cyklonkamma- re.

En cyklon eller en avskiljningsenhet av en annan typ kommer ofta att vara en kompromiss mellan avskiljningsef- fektivitet och strömningsmotstånd, ju högre effektivitet desto högre motstånd. Om t.ex. en cyklon som kan ge mycket hög avskiljningseffektivitet/-grad för ett standardiserat damm skulle användas skulle strömningsmotståndet därför bli alltför högt för att ge ett acceptabelt luftflöde i dammsu- garens munstycke (ll, fig. l) med en normal sugkälla. Damm- sugaren skulle därför inte kunna samla upp damm från ett golv eller en matta på ett acceptabelt sätt. Ett exempel på ett standardiserat damm är DMT TEST DUST TYPE 8® som det hänvisas till i DIN IEC 60312.

I praktiken används därför en cyklon med lägre ström- ningsmotstånd och eventuellt kvarstående damm som sugs ut genom utloppsröret 19 avlägsnas i stället med ett ned- strömsfilter för att skydda sugkällan. Det är vanligtvis den finare dammfraktionen som kvarstår för att filtreras bort, eftersom tyngre partiklar utsätts för större centri- 531 273 fugalkrafter. Termen nedströmsfilter avser att filtret är placerat efter huvudavskiljaren, men före sugkällan, i ett dammsugningsläge.

En dammsugare med medel för rengöring av ett sådant nedströmsfilter, varmed igensättning av filtret kan undvi- kas i hög grad, kommer nu att beskrivas.

Dammsugaren kopplas då om från det vanliga dammsug- ningsläget till ett filterrengöringsläge. Detta kan göras manuellt eller automatiskt.

Fig. 3a illustrerar schematiskt en dammsugare i ett dammsugningsläge när dammsugaren används för dammsugning och fig. 3b illustrerar dammsugaren enligt fig. 3a i ett filterrengöringsläge.

Med hänvisning till både fig. 3a och fig. 3b har dammsugaren en sugkälla 31 som typiskt innefattar en fläkt driven av en elmotor och som skapar ett undertryck för att få dammsugaren att samla upp damm. Sugkällan 31 är, via ett nedströmsfilter 33, kopplad till en huvudavskiljningsenhet 35, vilken kan innefatta en cyklon såsom beskrivet ovan.

Därvid sugs en dammfylld luftström 37 in genom ett inlopp 39, vilket typiskt är kopplat till det flexibla röret (7, fig. 1) om dammsugaren är av cylindertyp. Det mesta av dam- met avskiljs därigenom från luftströmmen 37. Eventuellt kvarstående damm filtreras bort av nedströmsfiltret 33, ge- nom vilket luftströmmen passerar i en framåtriktning, för att skydda sugkällan 31 från det kvarstående dammet som ty- piskt består av finare dammfraktioner. Luftströmmen passe- rar därefter genom sugkällan 31 och kan slutligen filtreras av ett motorfilter 41 för att avskilja t.ex. grafit- eller kolpartiklar som lösgörs av sugkällans 31 motor. Luftström- men enligt fig. 3a åstadkoms genom att öppna en första upp- sättning av ventiler 43, 45, 47. Sugkällan har dessutom en tillsatsavskiljningsenhet 49. I dammsugningsläget är dock denna tillsatsenhet förbikopplad. En andra uppsättning av ventiler 51, 53 och 55 är stängda i dammsugningsläget. I vissa utföringsformer är tillsatsenhetens 49 strömningsmot- stånd tillräckligt mycket högre än det hos huvudavskilj- ningsenheten 35, så att det inte kommer att föreligga något 531 2713 betydande luftflöde genom. tillsatsenheten 49 och så att ventilen 53 kan utelämnas.

I fig. 3b har dammsugaren kopplats om till ett fil- terrengöringsläge. I filterrengöringsläget rengörs ned- strömsfiltret så att strömningsmotståndet hos detsamma kan minskas genom att avlägsna damm som annars kan sätta igen filtret. Dammsugaren kopplas om till filterrengöringsläget genom att stänga den första uppsättningen av ventiler 43, 45, 47 och öppna den andra uppsättningen av ventiler 51, 53, 55. En luftström 57 med omgivningsluft sugs då in genom en filterrengöringsöppning 59 och passerar genom nedströms- filtret 33 i. en omvänd riktning, så att nedströmsfiltret kan lösgöra damm till luftströmmen 57. Denna process kan valfritt förbättras med hjälp av en knackanordning eller vibrator 61, vilken vibrerar eller knackar på nedströms- filtret 33.

Observera att layouten enligt figurerna 3a och 3b bara är ett schematiskt exempel. Andra layouter är möjliga inom ramen för den föreliggande beskrivningen och ventiler- nas funktioner kan åstadkommas på ett annorlunda sätt.

Luftströmmen passerar därefter genom huvudavskiljaren 35 och genom tillsatsavskiljaren 49 så att det lösgjorda dammet återigen avskiljs från luftströmmen. Luftströmmen passerar därefter genom sugkällan 31 och motorfiltret 41.

Detta förfarande rengör nedströmsfiltret 33, så att detta inte behöver bytas ut ofta.

I fig. 3b är huvudavskiljaren 35 och tillsatsavskil- jaren 49 seriekopplade med tillsatsavskiljaren nedströms i förhållande till huvudavskiljaren. Andra konfigurationer är dock möjliga, till exempel kan ordningen mellan avskiljarna bytas ut. Det är dessutonl möjligt att förbikoppla eller frånkoppla huvudavskiljaren 35 i. filterrengöringsläget så att det inte föreligger något betydande luftflöde genom densamma.

Strömningsmotståndet hos avskiljarna som används kan vara högre i filterrengöringsläget, eftersom det inte finns något behov av att samla upp damm som innehåller tyngre partiklar från ett golv eller en matta. Detta medger högre 531 2?3 avskiljningsgrad och gör det på så sätt möjligt att på ett effektivt sätt avskilja de fina dammfraktionerna som lös- görs från nedströmsfiltret.

Om huvud- och tillsatsavskiljarna är seriekopplade ti filterrengöringsläget kan de men behöver inte ha likartade egenskaper, eftersonx två seriekopplade avskiljare har en högre avskiljningsgrad än en ensam avskiljare.

Om bara tillsatsavskiljaren 49 används i filterrengö- ringsläget kan denna avskiljare företrädesvis ha högre av- skiljningsprestanda för ett givet damm (t.ex. ett standar- diserat damm) och flöde genererat av en given sugkälla än huvudavskiljaren 35, på bekostnad av högre strömningsmot- stånd. Högre avskiljningsprestanda hos en cyklon kan till- handahållas med hjälp av en cyklon som liksom beskrivet ti- digare har en cyklonkammare (17, fig. 2) med mindre medel- diameter hos tvärsnittet. Alternativt kan exempelvis in- loppsslitsen (15, fig. 2) göras mindre bred för att kon- centrera flödet vid cyklonkammarens omkrets.

Det är också möjligt att använda två eller flera se- riekopplade delavskiljare som tillsatsavskiljare.

Man kan även tänka sig ett elektrofilter som reserv- filter.

Nedströmsfiltret 33 i denna konfiguration kan rengö- ras regelbundet, antingen manuellt eller automatiskt, t.ex. när användaren avslutar eller påbörjar en dammsugning. Det är också möjligt att tillhandahålla en trycksensor som mä- ter tryckfallet över nedströmsfiltret för att fastställa när filterrengöring behövs.

Nedströmsfiltret behöver inte kunna bära mycket damm eftersom det kan rengöras regelbundet. Man kan tänka sig filter med mikroporer, såsom filter gjorda av expanderat PTFE (polytetrafluoreten), t.ex. GORE-TEX (varumärke). På sådana filter samlas dammet upp ovanpå filterytan snarare än i det inre av filtret som i ett konventionellt filter.

Ett filter med mikroporer kan därför rengöras enkelt.

Sammanfattningsvis avser den föreliggande beskriv- ningen en dammsugare som innefattar en huvudavskiljningsen- het, typiskt en cyklon, en sugkälla för att skapa ett un- 531 273 dertryck, samt ett nedströmsfilter. Dammsugaren är omkopp- lingsbar från ett dammsugningsläge till ett filterrengö- ringsläge, där sugkällan är kopplad till nedströmsfiltret för att tvinga en luftströnn genon1 detsamma i en omvänd riktning för att avlägsna damm från nedströmsfiltret, samt har en tillsatsavskiljningsenhet. Tillsatsavskiljningsenhe- ten är förbikopplad i dammsugningsläget och tillsatsav- skiljningsenheten är kopplad 'mellan nedströmsfiltret och sugkällan i. filterrengöringsläget för att avskilja damm, lösgjort av nedströmsfiltret, från luftströmmen. Detta med- ger att nedströmsfiltret rengörs automatiskt.

Uppfinningen är ej begränsad till de beskrivna utfö- ringsformerna och kan varieras och förändras inom ramen för de bilagda patentkraven.

Claims (12)

531 273 PATENTKRAV

1. Dammsugare (1), innefattande en huvudavskiljnings- enhet (35), en sugkälla (31) för att skapa ett undertryck, samt ett nedströmsfilter (33), varvid dammsugaren är konfigurerad för att arbeta i ett dammsugningsläge, där sugkällan (31) är kopplad till huvudavskiljningsenheten (35) för att tvinga en dammfylld luftström (37) genom densamma för att avskilja damm från luftströmmen och där nedströmsfiltret (33) är kopplat mel- lan huvudavskiljningsenheten (35) och sugkällan (31) för att ta emot luftströmmen i en framåtriktning för att filt- rera bort kvarstående damm ur densamma, samt varvid dammsugaren är omkopplingsbar till ett filterrengö- ringsläge, där sugkällan (31) är kopplad till nedströms- filtret (33) för att tvinga en luftström (57) genom detsam- ma i en omvänd riktning för att avlägsna damm från ned- strömsfiltret, kännetecknad av en tillsatsavskiljningsenhet (49), varvid tillsatsav- skiljningsenheten (49) är förbikopplad i dammsugningsläget, samt att tillsatsavskiljningsenheten (49) är kopplad mellan nedströmsfiltret (33) och sugkällan (31) i filterrengö- ringsläget för att avskilja damm, lösgjort från nedströms- filtret, från luftströmmen.

2. Dammsugare enligt patentkrav l, varvid tillsatsav- skiljningsenheten är kopplad i serie med huvudavskiljnings- enheten i filterrengöringsläget.

3. Dammsugare enligt patentkrav 2, varvid tillsatsav- skiljningsenheten är kopplad nedströms i förhållande huvud- avskiljningsenheten i filterrengöringsläget.

4. Dammsugare enligt något av de föregående patent- kraven, varvid tillsatsavskiljningsenheten har en högre av- 531 273 10 skiljningsgrad för ett givet damm än huvudavskiljningsenhe- ten.

5. Dammsugare enligt något av de föregående patent- kraven, varvid huvudavskiljningsenheten innefattar en cyk- lonavskiljare.

6. Dammsugare enligt patentkrav 5, varvid tillsatsav- skiljningsenheten innefattar en cyklonavskiljare som har en cyklonkammare med en mindre medeldiameter än en cyklonkam- mare hos huvudavskiljningsenhetens cyklonavskiljare.

7. Dammsugare enligt något av de föregående patent- kraven, varvid nedströmsfiltret (33) är ett filter med mik- roporer.

8. Dammsugare enligt något av de föregående patent- kraven, varvid dammsugaren är en stationär dammsugare.

9. Dammsugare enligt något av patentkraven 1-7, var- vid dammsugaren är en rörlig dammsugare.

10. lO. Dammsugare enligt patentkrav 9, varvid dammsuga- ren är av cylindertyp.

11. ll. Dammsugare enligt patentkrav 9, varvid dammsuga- ren är av upprättstående typ.

12. Dammsugare enligt något av de föregående patent- kraven, dessutom innefattande medel (61) för att knacka på eller vibrera nedströmsfiltret i filterrengöringsläget.