WO2004100753A1 - Staubsauger mit einer ultraschall-reinigungsvorrichtung für keramikfilter - Google Patents

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WO2004100753A1
WO2004100753A1 PCT/EP2004/005308 EP2004005308W WO2004100753A1 WO 2004100753 A1 WO2004100753 A1 WO 2004100753A1 EP 2004005308 W EP2004005308 W EP 2004005308W WO 2004100753 A1 WO2004100753 A1 WO 2004100753A1
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ceramic filter
particles
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vacuum cleaner
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PCT/EP2004/005308
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Wolfgang Kemmerzell
Albert Kleinhenz
Michael Krammer
Thomas Strehler
Georg Schwalme
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BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • 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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    • B01D46/762—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by forces created by movement of the filter element involving vibrations involving sonic or ultrasonic waves
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    • B01D2279/55—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for cleaning appliances, e.g. suction cleaners

Definitions

  • Vacuum cleaner with an ultrasonic cleaning device for
  • the invention relates to a device for separating particles from air, in particular for filtering out dust in a vacuum cleaner according to the preamble of claim 1.
  • a vacuum cleaner with a housing and a blower which has a dust separator and a dust collection unit. Air is led from the vacuum cleaner nozzle into an inlet chamber of the dust separator via a suction hose. The air directed into the inlet chamber can escape from the inlet chamber via an outlet chamber which has a multiplicity of small holes.
  • the outlet chamber has a vertically arranged cylindrical filter which is arranged concentrically within the outlet chamber.
  • the cylindrical filter can be made of ceramic material.
  • a particular disadvantage is that the dust particles deposited on the ceramic filter block the passage openings in the ceramic filter with increasing operating time. The more dust particles are deposited on the ceramic filter, the greater the pressure drop on the ceramic filter. A high pressure drop on the ceramic filter caused by high dust accumulation deteriorates the efficiency of the vacuum cleaner and thus the cleaning result on the surfaces to be vacuumed.
  • the object of the invention is to develop a generic device such that a high suction power and thus a high efficiency of the device is maintained over a long period of time. This is to be achieved in particular by keeping the pressure drop across the ceramic filter as low as possible.
  • the device has a cleaning device for the acoustic removal of the particles attached to the ceramic filter. By vibrating the filter ceramic, particles that have penetrated into the pores of the ceramic filter on the upstream surface of the ceramic filter and in particular dust can be cleaned off the ceramic filter. By cleaning the particles or the dust from the ceramic filter, the pores of the ceramic filter are released. If the passage openings or the passage channels in the ceramic filter are largely free of accumulated particles, there is no unnecessary pressure drop on the ceramic filter. The efficiency of the device is high due to the low pressure drop at the ceramic filter after removal of the deposited particles. The suction power is maintained over a long period.
  • the means for acoustically exciting the ceramic filter is preferably an oscillation generator that can be operated at a frequency outside the resonance frequency of the ceramic filter.
  • an oscillation generator that can be operated at a frequency outside the resonance frequency of the ceramic filter.
  • the frequency at which the ceramic filter is excited to vibrate should not correspond to the resonance frequency of the ceramic filter in order to avoid destruction of the ceramic filter.
  • the vibration generator should preferably be able to be operated at a frequency that is significantly above the resonance frequency of the ceramic filter. Another favorable effect is that the particles deposited on or in the ceramic filter are additionally comminuted by the high oscillation frequency, which makes cleaning the ceramic filter easier.
  • the vibration generator can be operated intermittently. By intermittently operating the vibration generator, a good cleaning effect is achieved and the vibration generator is operated in an energy-efficient manner. Depending on the deposited particles, removal with intermittent operation of the oscillation generator can be more effective than continuous operation of the oscillation generator.
  • the vibration generator can be mechanically coupled to the ceramic filter.
  • the vibration generator can be connected to the ceramic filter via at least one coupling plate. The direct mechanical coupling of the vibration generator to the ceramic filter has the advantage that the vibration energy generated by the vibration generator can be transmitted to the ceramic filter largely without loss.
  • a metal plate can be provided as the coupling plate, which is glued to one side of the brittle ceramic filter.
  • the vibration generator preferably generates vibrations in one
  • Ultrasonic frequency In order to be able to remove particles with a very small diameter from the ceramic filter, it is particularly effective to use the vibration generator in one
  • the vibration generator In an inexpensive embodiment of the vibration generator, it is designed as a piezo element.
  • Piezo elements are simple electronic components that can be used inexpensively.
  • piezo elements have the advantage that they can be operated electrically without any problems.
  • the device with a cleaning device according to the invention can have a control with a switching device for starting or stopping the cleaning operation of the cleaning device.
  • the switching device switches on the basis of an output signal which is dependent on a differential pressure between the upstream surface and the downstream surface of the ceramic filter.
  • the pressure drop across the ceramic filter can be reliably determined by measuring the differential pressure between the upstream surface and the downstream surface of the ceramic filter. If a predetermined threshold value for the pressure drop across the ceramic filter is reached, the sensor sends an output signal to the switching device in order to start the cleaning device by means of the control.
  • the senor can continuously measure the pressure difference between the upstream surface and the downstream surface of the ceramic filter and, when a lower threshold value for the pressure drop across the ceramic filter has been reached, is activated Deliver the output signal to the switching device and use the control to end the ongoing cleaning operation.
  • the device or the cleaning device can have a collecting container for the particles removed in the ceramic filter.
  • a collecting container is preferably arranged below the ceramic filter in the direction of gravity.
  • the ceramic filter is set in vibration and the attached particles are detached from the ceramic filter.
  • the detached particles fall down due to gravity.
  • the particles falling off the ceramic filter can fall directly into the collecting container. This has the advantage that separate conveying means for transporting detached particles into a collecting container can be omitted.
  • the device can make sense for the device to have a conveying means arranged between the ceramic filter and the collecting container for transporting the particles detached from the ceramic filter into the collecting container.
  • a conveying device can be particularly useful if, for example, the collecting container is not to be arranged below the ceramic filter for design reasons.
  • the conveying means arranged between the ceramic filter and the collecting container the detached particles which have fallen down due to gravity can be transported into the collecting container, even if this is arranged, for example, at a higher level than the ceramic filter.
  • the particles can in particular be transported against gravity.
  • a method according to the invention for separating particles from air, in particular for filtering out dust in a vacuum cleaner is characterized by the following steps. First, dust-laden air is sucked in through an inlet opening in a housing of a vacuum cleaner. The sucked-in dust-laden air is conveyed through a ceramic filter arranged in the vacuum cleaner. The particles or dust accumulate on the upstream surface of the ceramic filter. The cleaned air is then blown out of the vacuum cleaner from an outlet opening in the housing. The ceramic filter accumulated particles or the dust can then be cleaned by acoustic excitation of the ceramic filter at a frequency outside the resonance frequency of the ceramic filter.
  • the acoustic excitation of the ceramic filter can preferably take place by means of a vibration generator, in particular by means of a piezo element.
  • the schematic illustration shown in the figure shows a housing 1 of a vacuum cleaner.
  • An intermediate wall 2 extends within the housing and separates the housing 1 into a blower chamber 3 and a dust chamber 4.
  • the intermediate wall 2 has an opening section 5 through which suction air is drawn in from the dust chamber 4 into the blower chamber 3.
  • the opening section 5 is covered by a ceramic filter 6.
  • the ceramic filter 6 has an open-pore structure and can be produced, for example, as a foam ceramic in known processes.
  • the ceramic filter 6 can be detachably fastened in the housing 1.
  • a removal opening 7 can be formed on the housing 1, through which the detachable ceramic filter 6 can be removed from the housing 1.
  • the ceramic filter 6 is designed as a flat filter.
  • the ceramic filter 6 can also be designed as a hollow chamber filter (not shown). If the ceramic filter 6 is designed like a hollow chamber, the inner wall of the ceramic can form the bounding walls of the dust chamber 4. Dust-laden air can enter the dust chamber 4 via an inlet opening 8.
  • the inlet opening 8 is formed by a coupling piece arranged in a dust chamber cover, to which a suction hose with a telescopic tube and nozzle can be connected (not shown).
  • the bottom surface and parts of the side wall of the dust chamber 4, which are located below the ceramic filter 6, form a collecting container 9 for particles 10.
  • a motor / blower unit 11 is arranged within the blower chamber 3.
  • the motor / blower unit 11 has an electric drive motor 12, the drive shaft 13 of which carries an impeller 14.
  • the impeller 14 fluidically separates the blower chamber 3 into a vacuum chamber 15 and an overpressure chamber 16.
  • the vacuum chamber 15 is fluidically on a downstream surface 17 of the Ceramic filter 6 connected. Because of the negative pressure generated in the vacuum chamber 15 by the motor / blower unit 11, air laden with particles or dust is sucked into the dust chamber 4 via the inlet opening 8.
  • the suction air flow is sucked through the open-pore ceramic filter 6 into the vacuum chamber 15. Due to the small pore size of a few micrometers of the ceramic filter 6, the particles 10 are retained in the dust chamber 4 without being able to pass through the ceramic filter 6.
  • the particles 10 accumulate on an upstream surface 18 of the ceramic filter 6.
  • the suction air stream freed from particles 10 passes via the impeller 14 from the negative pressure space 15 into the positive pressure space 16.
  • the air cleaned of particles is blown out of the device via an outlet opening 19.
  • air cleaned of particles is thus conveyed in a flow channel 20 from the downstream surface 17 of the ceramic filter 6 for blowing out to the inlet opening 19.
  • a conveying means 30 can be arranged between the ceramic filter 6 and the collecting container 9 in order to transport the particles 10 detached from the ceramic filter 6 into the collecting container 9.
  • a vibration generator 31 is coupled to the ceramic filter 6 via an acoustic coupling plate 32. Ultrasonic vibrations generated by the vibration generator 31 are transmitted to the ceramic filter 6 via the coupling plate 32.
  • the coupling plate 31 is not absolutely necessary, since the ultrasonic vibrations generated by the vibration generator 31 can also be transmitted to the ceramic filter 6 by air.
  • the vibration generator 31 is preferably designed as a piezo element. This is connected to a switching device 34, which puts the vibration generator 31 into operation or switches off an ongoing operation.
  • the switching device is automatically switched on or off by a control 33.
  • a sensor 35 which delivers an output signal to the controller, serves as the input signal for the controller 33.
  • the sensor 35 measures a first pressure on the upstream surface 18 of the ceramic filter 6 and a second pressure on the downstream surface 17 of the ceramic filter 6.
  • the sensor 35 determines from the first pressure and the second pressure a pressure difference which is sent to the controller 33 as an input variable is forwarded.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Teilchen (10) aus Luft, insbesondere zum Ausfiltern von Staub in einem Staubsauger, mit einem Gehäuse (1), das ein Motor-/Gebläseaggregat (11) aufweist, zum Ansaugen von teilchenbeladener Luft über eine Eintrittsöffnung (8), zum Fördern der Luft durch einen Keramikfilter (6), an dessen anströmseitiger Oberfläche (18) sich die Teilchen (10) anlagern, und zum abströmseitigen Ausblasen von gereinigter Luft aus einer Austrittsöffnung (19). Um eine hohe Saugleistung und damit ein hoher Wirkungsgrad der Vorrichtung über einen langen Zeitraum zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Reinigungseinrichtung (31) zum akustischen Entfernen der am Keramikfilter (6) angelagerten Teilchen (10) aufweist. Dadurch wird nach Entfernen der angelagerten Teilchen (10) ein geringer Druckabfall am Keramikfilter (6) bewirkt und der Wirkungsgrad der Vorrichtung ist hoch. Die Saugleistung bleibt über einen langen Zeitraum erhalten.

Description

Staubsauger mit einer Ultraschall-Reinigungsvorrichtung für
Keramikfilter
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Teilchen aus Luft, insbesondere zum Ausfiltern von Staub in einem Staubsauger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der WO 01/41619 A1 ist ein Staubsauger mit einem Gehäuse und einem Gebläse bekannt, der einen Staubabscheider und eine Staubsammeleinheit aufweist. Über einen Saugschlauch wird Luft von der Staubsaugerdüse in eine Einlasskammer des Staubabscheiders geleitet. Die in die Einlasskammer geleitete Luft kann über eine Auslasskammer, die eine Vielzahl von kleinen Löchern aufweist, aus der Einlasskammer entweichen. Die Auslasskammer weist einen vertikal angeordneten zylindrischen Filter auf, der konzentrisch innerhalb der Auslasskammer angeordnet ist. Der zylindrische Filter kann aus keramischem Werkstoff hergestellt sein. Nachteilig bei solchen keramischen Filtern ist es jedoch, dass die anströmseitige Oberfläche des Keramikfilters mit zunehmender Betriebsdauer durch aus dem Luftstrom abgeschiedene Staubteilchen verstopft wird. Aufgrund der verstopften Filterfiäche entsteht am Filter ein derart großer Druckabfall, dass die Funktion des Staubsaugers deutlich beeinträchtigt oder sogar unmöglich gemacht ist.
Nachteilig ist insbesondere, dass die am Keramikfilter abgelagerten Staubteilchen mit zunehmender Betriebsdauer die Durchtrittsöffnungen im Keramikfilter verstopfen. Um so mehr Staubteilchen an dem Keramikfilter angelagert sind, desto größer ist der Druckabfall am Keramikfilter. Ein durch hohe Staubanlagerung verursachter hoher Druckabfall am Keramikfilter verschlechtert den Wirkungsgrad des Staubsaugers und damit des Reinigungsergebnis an den abzusaugenden Flächen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, dass eine hohe Saugleistung und damit ein hoher Wirkungsgrad der Vorrichtung über einen langen Zeitraum erhalten bleibt. Dies soll insbesondere dadurch erreich werden, dass der Druckabfall am Keramikfilter möglichst gering gehalten wird. Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Reinigungseinrichtung zum akustischen Entfernen der am Keramikfilter angelagerten Teilchen aufweist. Indem die Filterkeramik in Schwingung versetzt wird, können an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters und in die Poren des Keramikfilters eingedrungene Teilchen, insbesondere Staub von dem Keramikfilter abgereinigt werden. Durch das Abreinigen der Teilchen bzw. des Staubes von dem Keramikfilter werden die Poren des Keramikfilters freigegeben. Wenn die Durchtrittsöffnungen bzw. die Durchtrittskanäle im Keramikfilter weitgehend frei von angelagerten Teilchen sind, entsteht am Keramikfilter kein unnötiger Druckabfall. Durch den nach Entfernen der angelagerten Teilchen geringen Druckabfall am Keramikfilter ist der Wirkungsgrad der Vorrichtung hoch. Die Saugleistung bleibt über einen langen Zeitraum erhalten.
Vorzugsweise ist das Mittel zum akustischen Anregen des Keramikfilters ein in einer Frequenz außerhalb der Resonanzfrequenz des Keramikfilters betreibbarer Schwingungsgenerator. Indem der Keramikfilter mittels des Schwingungsgenerators zum Schwingen angeregt wird, können an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters angelagerte und eventuell in die innere Struktur des Keramikfilters eingelagerte Teilchen von dem Keramikfilter entfernt werden. Die Frequenz in der das Keramikfilter zu Schwingungen angeregt wird, sollte nicht der Resonanzfrequenz des Keramikfilters entsprechen, um eine Zerstörung des Keramikfilters zu vermeiden. Aufgrund der geringen der üblicherweise anzulagernden Teilchen sollte der Schwingungsgenerator vorzugsweise in einer Frequenz betreibbar sein, die deutlich über der Resonanzfrequenz des Keramikfilters liegt. Ein weiterer günstiger Effekt ist, dass die an oder in dem Keramikfilter abgelagerten Teilchen durch die hohe Schwingungsfrequenz zusätzlich zerkleinert werden, wodurch das Abreinigen des Keramikfilters erleichtert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Schwingungsgenerator intermittierend betreibbar sein. Durch ein intermittierendes Betreiben des Schwingungsgenerators wird ein guter Reinigungseffekt erzielt und der Schwingungsgenerator energieeffizient betrieben. Je nach abgelagerten Teilchen kann ein Entfernen bei intermittierendem Betrieb des Schwingungsgenerators effektiver sein als ein andauernder Betrieb des Schwingungsgenerators. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Schwingungsgenerator an das Keramikfilter mechanisch angekoppelt sein. Dazu kann der Schwingungsgenerator über mindestens eine Koppelplatte mit dem Keramikfilter verbunden sein. Die direkte mechanische Ankopplung des Schwingungsgenerators an den Keramikfilter hat den Vorteil, dass die Schwingungsenergie, die von dem Schwingungsgenerator erzeugt wird weitgehend verlustfrei auf das Keramikfilter übertragen werden kann. Als Koppelplatte ein Metallblech vorgesehen sein, das eine Seite des spröden Keramikfilters angeklebt ist.
Vorzugsweise erzeugt der Schwingungsgenerator Schwingungen in einer
Ultraschallfrequenz. Um Teilchen mit sehr geringem Durchmesser von dem Keramikfilter entfernen zu können ist es besonders effektiv, den Schwingungsgenerator in einer
Ultraschallfrequenz zu betreiben. Bei der im Ultraschallbereich liegenden hohen Frequenz von ca. 10 bis 20 kHz können in besonderem Maße auch die sehr kleinen Teilchen in Bewegung gesetzt und von dem Keramikfilter entfernt werden.
In einer kostengünstigen Ausgestaltung des Schwingungsgenerators ist dieser als Piezoelement ausgebildet. Piezoelemente sind einfache elektronische Bauteile, die kostengünstig eingesetzt werden können. Insbesondere haben Piezoelemente den Vorteil, dass sie problemlos elektrisch betreibbar sind.
Die Vorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung kann in einer bevorzugten Ausgestaltung eine Steuerung mit einer Schalteinrichtung zum in Betrieb setzen oder Beenden des Reinigungsbetriebes der Reinigungseinrichtung aufweisen. Die Schalteinrichtung schaltet dabei auf Grundlage eines von einem Differenzdruck zwischen der anströmseitigen Oberfläche und der abstromseitigen Oberfläche des Keramikfilters abhängigen Ausgangssignals. Durch Messung des Differenzdruckes zwischen der anströmseitigen Oberfläche und der abstromseitigen Oberfläche des Keramikfilters kann der Druckabfall am Keramikfilter zuverlässig ermittelt werden. Ist ein als Referenzwert vorgegebener Schwellwert für den Druckabfall am Keramikfilter erreicht, sendet der Sensor ein Ausgangssignal an die Schalteinrichtung um mittels der Steuerung die Reinigungseinrichtung in Betrieb zu setzen. Während des Reinigungsvorgangs kann der Sensor die Druckdifferenz zwischen der anströmseitigen Oberfläche und der abstromseitigen Oberfläche des Keramikfilters kontinuierlich weiter messen und bei Erreichen eines unteren Schwellwertes für den Druckabfall am Keramikfilter ein Ausgangssignal an die Schalteinrichtung liefern und mittels der Steuerung den laufenden Reinigungsbetrieb beenden.
Die Vorrichtung bzw. die Reinigungseinrichtung kann einen Sammelbehälter für die beim Keramikfilter entfernten Teilchen aufweisen. Vorzugsweise wird ein Sammelbehälter in Schwerkraftrichtung unterhalb des Keramikfilters angeordnet. Während des Reinigungsbetriebes wird der Keramikfilter in Schwingung versetzt und die angelagerten Teilchen von dem Keramikfilter gelöst. Aufgrund der Schwerkraft fallen die abgelösten Teilchen nach unten. Mit dem vorgesehenen Sammelbehälter können die vom Keramikfilter abfallenden Teilchen direkt in den Sammelbehälter hineinfallen. Dies hat den Vorteil, dass gesonderte Fördermittel zum Transportieren von abgelösten Teilchen in einen Sammelbehälter entfallen können.
In bestimmten Anwendungsfällen kann es jedoch sinnvoll sein, dass die Vorrichtung ein zwischen dem Keramikfilter und dem Sammelbehälter angeordnetes Fördermittel zum Transportieren der vom Keramikfilter abgelösten Teilchen in den Sammelbehälter aufweist. Eine solche Fördereinrichtung kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn bspw. aus konstruktiven Gründen der Sammelbehälter nicht unterhalb des Keramikfilters angeordnet werden soll. Durch das zwischen dem Keramikfilter und dem Sammelbehälter angeordnete Fördermittel können die mittels der Schwerkraft nach unten gefallenen abgelösten Teilchen in den Sammelbehälter transportiert werden, selbst wenn dieser bspw. auf einem höheren Niveau als der Keramikfilter angeordnet ist. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Fördermittels können die Teilchen insbesondere entgegen der Schwerkraft transportiert werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Abscheiden von Teilchen aus Luft, insbesondere zum Ausfiltern von Staub in einem Staubsauger, ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet. Zunächst wird staubbeladene Luft über eine Eintrittsöffnung in einem Gehäuse eines Staubsaugers angesaugt. Die angesaugte staubbeladene Luft wird durch einen im Staubsauger angeordneten Keramikfilter gefördert. An der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters lagern sich die Teilchen bzw. der Staub an. Aus einer Austrittsoffnung im Gehäuse wird anschließend die gereinigte Luft aus dem Staubsauger geblasen. Die Keramikfilter angelagerten Teilchen bzw. der Staub kann anschließend durch akustisches Anregen des Keramikfilters in einer Frequenz außerhalb der Resonanzfrequenz des Keramikfilters abgereinigt werden.
Das akustische Anregen des Keramikfilters kann vorzugsweise mittels eines Schwingungsgenerators, insbesondere mittels eines Piezoelements erfolgen.
Die Erfindung ist anhand der Figur näher erläutert. In der Figur ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch dargestellt.
Die in der Figur gezeigte schematische Darstellung zeigt ein Gehäuse 1 eines Staubsaugers. Innerhalb des Gehäuses erstreckt sich eine Zwischenwand 2, die das Gehäuse 1 in einen Gebläseraum 3 und einen Staubraum 4 trennt. Die Zwischenwand 2 weist einen Öffnungsausschnitt 5 auf, durch den Saugluft aus dem Staubraum 4 in den Gebläseraum 3 angesaugt wird. Der Öffnungsausschnitt 5 wird von einem Keramikfilter 6 überdeckt. Der Keramikfilter 6 weist eine offenporige Struktur auf und kann bspw. in bekannten Verfahren als Schaumkeramik hergestellt sein. Der Keramikfilter 6 kann im Gehäuse 1 lösbar befestigt sein. Am Gehäuse 1 kann eine Entnahmeöffnung 7 ausgebildet sein, durch die der lösbare Keramikfilter 6 aus dem Gehäuse 1 entnommen werden kann. In der in der Figur dargestellten Bauweise ist der Keramikfilter 6 als Flachfilter ausgebildet. Alternativ kann der Keramikfilter 6 jedoch auch als Hohlkammerfilter (nicht dargestellt) ausgebildet sein. Ist der Keramikfilter 6 hohlkammerartig ausgebildet, kann die Innenwand der Keramik die begrenzenden Wände des Staubraums 4 bilden. Staubbeladene Luft kann über eine Eintrittsöffnung 8 in den Staubraum 4 gelangen. In der Ausbildung der Vorrichtung als Staubsauger wird die Eintrittsöffnung 8 durch ein in einem Staubraumdeckel angeordnetes Kupplungsstück gebildet, an das ein Saugschlauch mit Teleskoprohr und Düse anschließbar ist (nicht dargestellt). Die Bodenfläche und Teile der Seitenwand des Staubraums 4, welche sich unterhalb des Keramikfilters 6 befinden, bilden einen Sammelbehälter 9 für Teilchen 10.
Innerhalb des Gebläseraums 3 ist ein Motor-/Gebläseaggregat 11 angeordnet. Das Motor- /Gebläseaggregat 11 weist einen elektrischen Antriebsmotor 12 auf, dessen Antriebswelle 13 ein Gebläserad 14 trägt. Das Gebläserad 14 trennt den Gebläseraum 3 strömungstechnisch in einen Unterdruckraum 15 und einen Überdruckraum 16. Der Unterdruckraum 15 ist strömungstechnisch an eine abströmseitige Oberfläche 17 des Keramikfilters 6 angeschlossen. Aufgrund des im Unterdruckraum 15 durch das Motor- /Gebläseaggregat 11 erzeugten Unterdrucks wird teilchen- bzw. staubbeladene Luft über die Eintrittsöffnung 8 in den Staubraum 4 angesaugt. Der Saugluftstrom wird durch den offenporigen Keramikfilter 6 in den Unterdruckraum 15 gesaugt. Aufgrund der geringen Porengröße von wenigen Mikrometern des Keramikfilters 6 werden die Teilchen 10 im Staubraum 4 zurückgehalten, ohne den Keramikfilter 6 passieren zu können. Die Teilchen 10 lagern sich an einer anströmseitigen Oberfläche 18 des Keramikfilters 6 an. Der von Teilchen 10 befreite Saugluftstrom gelangt über das Gebläserad 14 aus dem Unterdruckraum 15 in den Überdruckraum 16 hinein. Vom Überdruckraum 16 aus wird die von Teilchen gereinigte Luft über eine Austrittsoffnung 19 nach außen aus der Vorrichtung hinausgeblasen. Mittels des Motor-/Gebläseaggregats 11 wird somit von Teilchen gereinigte Luft in einem Strömungskanal 20 von der abstromseitigen Oberfläche 17 des Keramikfilters 6 zum Ausblasen an die Eintrittsöffnung 19 gefördert.
Ist der Sammelbehälter 9, wie in der Figur dargestellt, getrennt von dem Staubraum 4 angeordnet, so kann zwischen dem Keramikfilter 6 und dem Sammelbehälter 9 ein Fördermittel 30 angeordnet sein, um die von dem Keramikfilter 6 abgelösten Teilchen 10 in den Sammelbehälter 9 zu transportieren. Ein Schwingungsgenerator 31 ist über eine akustische Koppelplatte 32 an den Keramikfilter 6 angekoppelt. Über die Koppelplatte 32 werden Ultraschallschwingungen, die von den Schwingungsgenerator 31 erzeugt werden auf den Keramikfilter 6 übertragen. Die Koppelplatte 31 ist nicht zwingend erforderlich, da die vom Schwingungsgenerator 31 erzeugten Ultraschallschwingungen auch über den Luftweg auf den Keramikfilter 6 übertragen werden können. Der Schwingungsgenerator 31 ist vorzugsweise als Piezoelement ausgebildet. Dieser ist an eine Schalteinrichtung 34 angeschlossen, welche den Schwingungsgenerator 31 in Betrieb setzt oder einen laufenden Betrieb abschaltet. Im Falle einer automatisierten Steuerung der Reinigungsvorrichtung wird die Schalteinrichtung selbsttätig von einer Steuerung 33 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet. Als Eingangssignal für die Steuerung 33 dient dabei ein Sensor 35, der ein Ausgangssignal an die Steuerung liefert. Der Sensor 35 misst einen ersten Druck an der anströmseitigen Oberfläche 18 des Keramikfilters 6 und einen zweiten Druck an der abstromseitigen Oberfläche 17 des Keramikfilters 6. Der Sensor 35 ermittelt aus dem ersten Druck und dem zweiten Druck eine Druckdifferenz, die an die Steuerung 33 als Eingangsgröße zugeleitet wird.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Abscheiden von Teilchen (10) aus Luft, insbesondere zum Ausfiltern von Staub in einem Staubsauger, mit einem Gehäuse (1), das ein Motor- /Gebläseaggregat (11) aufweist, zum Ansaugen von teilchenbeladener Luft über eine Eintrittsöffnung (8), zum Fördern der Luft durch einen Keramikfilter (6), an dessen anströmseitiger Oberfläche (18) sich die Teilchen (10) anlagern, und zum abstromseitigen Ausblasen von gereinigter Luft aus einer Austrittsoffnung (19), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Reinigungseinrichtung (31) zum akustischen Entfernen der am Keramikfilter (6) angelagerten Teilchen (10) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (31) zum akustischen Anregen des Keramikfilters (6) ein in einer Frequenz außerhalb der Resonanzfrequenz des Keramikfilters (6) betreibbarer Schwingungsgenerator ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator (31) intermittierend betreibbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator (31) an das Keramikfilter (6) angekoppelt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator (31) über mindestens eine Koppelplatte (32) mit dem
Keramikfilter (6) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator (31) Schwingungen in einer Ultraschall-Frequenz erzeugt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator (31) ein Piezoelement ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine . Steuerung (33) mit einer Schalteinrichtung (34) zum Inbetriebsetzen oder Beenden des Reinigungsbetriebes der Reinigungseinrichtung (31) auf Grundlage eines von einem Differenzdruck zwischen der anströmseitigen Oberfläche (18) und der abstromseitigen Oberfläche (17) des Keramifilters (6) abhängigen Ausgangssignals eines Sensors (35) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (31) einen Sammelbehälter (9) für die vom Keramikfilter (6) entfernten Teilchen (10) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein zwischen dem Keramikfilter (6) und dem Sammelbehälter (9) angeordnetes Fördermittel (30) zum Transportieren der vom Keramikfilter (6) abgelösten Teilchen (10) in den Sammelbehälter (9) aufweist.
11. Verfahren zum Abscheiden von Teilchen (10) aus Luft, insbesondere zum Ausfiltern von Staub in einem Staubsauger, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Ansaugen von staubbeladener Luft über eine Eintrittsöffnung (8) in einem
Gehäuse (1) des Staubsaugers
- Fördern der Luft durch einen im Staubsauger angeordneten Keramikfilter (6)
- Anlagern des Staubes (10) an einer anströmseitigen Oberfläche (18) des Keramikfilters (6) - Ausblasen von gereinigter Luft aus einer Austrittsoffnung (19) im Gehäuse (1) des
Staubsaugers
- Akustisches Anregen des Keramikfilters (6) in einer Frequenz außerhalb der
Resonanzfrequenz des Keramikfilters (6)
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das akustisches Anregen des Keramikfilters (6) mittels eines Schwingungsgenerators (31), insbesondere mittels eines Piezoelements erfolgt.
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