具有一個用於陶瓷過濾器清潔機構的控制機構的吸塵器的製作方法

2023-05-28 22:58:41

專利名稱：具有一個用於陶瓷過濾器清潔機構的控制機構的吸塵器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的用於從空氣中分離微粒的裝置，尤其用於在一個吸塵器中過濾灰塵。
由WO 01/41619 A1已知一種具有一個外殼和一個鼓風機的吸塵器，它具有一個灰塵分離器和一個灰塵收集單元。通過一個吸管使空氣從灰塵吸嘴導引到灰塵分離器的一個進入室裡面。導引到進入室裡面的空氣可以通過一個排出室從進入室中逸出去，該排出室具有許多小孔。所述排出室具有一個垂直設置的圓柱形過濾器，它同心地設置在排出室內部。該圓柱形過濾器由陶瓷材料製成。但是在這種陶瓷過濾器中存在缺陷，所述陶瓷過濾器的通流表面隨著運行時間的增加被從空氣流中分離的灰塵微粒堵塞。由於堵塞的過濾面在過濾器上產生一個這樣大的壓力降，使得吸塵器的功能明顯下降或者甚至完全喪失功能。
本發明的目的是這樣改進一種同類的裝置，使得一個陶瓷過濾器的清潔機構可以根據需要運行。
這個目的按照本發明由此得以實現，所述裝置具有一個清潔機構用於去除滯留在陶瓷過濾器上的微粒，該清潔機構通過一個用於使清潔機構運行的控制機構投入運行。該控制機構可以根據陶瓷過濾器的汙染度接通或斷開清潔機構。在此該清潔運行可以由控制機構或者自動地或者根據使用者的決定接通或斷開。
所述控制機構最好具有一個傳感器用於根據滯留在陶瓷過濾器上的微粒產生一個輸出信號。其優點是，所述清潔機構可以通過控制機構根據需要運行。所述裝置或吸塵器的效率取決於陶瓷過濾器的功能。如果已經有大量微粒滯留在陶瓷過濾器上，則使陶瓷過濾器內部的通孔或通道閉塞並且使用於通流要被清潔的空氣的有效面積隨著滯留微粒的增加而變小。其結果是，一方面使陶瓷過濾器上用於滯留微粒的有效面積變小，即從空氣中分離微粒的能力降低。另一方面由於通流面積減小在陶瓷過濾器上出現增加的壓力損失，它使所述裝置或吸塵器的效率降低。在陶瓷過濾器上的一個非常高的壓力降導致一個微小的通過裝置或吸塵器的空氣通流量，其結果是，使要被抽吸的表面的清潔效果變差。
以有利的方式構成用於測量陶瓷過濾器上的壓力損失的傳感器。在測量陶瓷過濾器上的壓力損失時不測量滯留的微粒的實際量，而是測量在陶瓷過濾器上存在的壓力損失，它是在陶瓷過濾器上保留的可通流的面積大小的一個尺度。對於陶瓷過濾器的效率重要的是有效的可通流的面積，而與以已經在陶瓷過濾器上滯留多少微粒無關。因此一個相對較薄的微粒層滯留在陶瓷過濾器的大部分通流表面上引起一個非常高的壓力損失，而大量微粒以例如較厚的層滯留在陶瓷過濾器通流表面的一個微小面積上則引起明顯更小的壓力損失。
所述傳感器可以為了產生以測量值和一個基準值為基礎的輸出信號而構成。根據物理的狀況每個陶瓷過濾器、尤其是一個具有一個非常細的可通流的結構和高分離效率的陶瓷過濾器在微粒滯留在陶瓷過濾器表面上以前就已經具有一個相對較高的壓力降。因此根據所使用的陶瓷過濾器的形式和大小並根據在裝置或吸塵器中存在的馬達/鼓風機機組給出一個基準值是有意義的，它確定傳感器用於產生一個輸出信號的響應特性。根據使用場合根據設備參數確定適合於一個裝置的基準值。
所述控制機構最好具有一個開關機構，用於使清潔機構以一個與陶瓷過濾器的入流側的表面與排流側的表面之間的差壓有關的傳感器輸出信號為基礎投入運行或結束清潔運行。為了可以非常準確地測量陶瓷過濾器上的差壓，直接在陶瓷過濾器的入流側的表面和排流側的表面上進行差壓測量是有意義的。由此可以通過傳感器獲得陶瓷過濾器上的準確差壓。由此可以排除由其餘裝置的結構產生的和可能在空氣流中產生一個壓力降的影響因素。
所述開關機構為了使清潔機構投入運行或結束清潔運行可以自動地進行控制。其優點是，使用者不必關注，是否需要清潔陶瓷過濾器。所述裝置自動地通過傳感器測量陶瓷過濾器上的壓力損失並根據一個給定的基準值決定，是否需要清潔陶瓷過濾器。當根據測量值需要清潔陶瓷過濾器時，所述開關機構自動接通清潔機構。在清潔過程期間所述控制機構可以連續地通過傳感器測量陶瓷過濾器上的壓力降並且在傳感器的測量值低於另一基準值時自動結束清潔運行。
對於清潔機構的這種自動運行也可以選擇通過一個手動控制的操縱元件使開關機構控制清潔機構的投入運行或結束清潔運行。其優點是，使用者可以自主地決定，他是否想或不想執行清潔過程。
所述控制機構可以具有一個第一顯示機構，它以傳感器的輸出信號為基礎顯示關於陶瓷過濾器汙染度的信息。當為了使清潔機構投入或結束運行手動控制開關機構的時候，一個這樣的顯示器尤其是有意義的。當傳感器測量到一個位於基準值以上的陶瓷過濾器上的壓力損失時，所述控制機構可以通過顯示機構為使用者顯示，該陶瓷過濾器已經汙染並且建議清潔陶瓷過濾器。根據陶瓷過濾器的汙染度顯示使用者可以決定，他是否想手動接通清潔機構。在手動釋放清潔運行期間所述顯示機構還可以顯示汙染度。除了一個數字的汙染度顯示器(汙染/未汙染)也可以這樣構成顯示機構，它以一個模擬的方式連續地顯示汙染度。一個這樣的連續顯示器例如可以通過一個多個發光二極體序列實現，其中根據汙染度使一個對應於汙染度的數個發光二極體點亮。在一個這樣的顯示機構中，它在清潔運行期間也可以工作，在清潔過程期間也可以對使用者光學地傳達清潔運行的進行過程。當該顯示機構顯示陶瓷過濾器上只有微小的汙染度或不再具有汙染時，使用者例如可以再手動地斷開清潔機構。一個汙染度顯示器不僅對於一個手動控制的清潔機構是有意義的，而且對於一個自動工作和自動控制的清潔機構也是有意義的。因此對於一個自動控制的清潔機構使用者可以識別，清潔過程已經進行得如何。
尤其當清潔機構自動進行控制時，有意義的是，所述控制機構具有一個第二顯示機構，它顯示這方面的信息，即，所述清潔機構是否處於運行或者已經結束清潔運行。其優點是，使用者隨時獲得關於清潔機構處於運行或不運行的信息。
在本發明的一個有利結構方案中所述清潔機構為了熱學地清潔陶瓷過濾器而構成，即陶瓷過濾器的清潔通過加熱陶瓷過濾器實現，由此使陶瓷過濾器上的微粒熱解並由此清潔陶瓷過濾器。
也可以選擇使所述清潔機構為了機械地或聲學地清潔陶瓷過濾器而構成。所述陶瓷過濾器的機械清潔具有優點，所述裝置可以不考慮熱學要求地構成，即所述裝置或吸塵器可以經濟地製成，因為無需特殊的機構來控制在熱學清潔運行時出現的高溫。
除了機械的清潔也可以選擇對陶瓷過濾器例如也通過聲學機構機械清潔，即通過一個振動發生器，它最好產生在超聲波範圍中的振動。一個這樣的在超聲波範圍中的振動發生器例如可以是一個壓電元件。在使用一個振動發生器或者一個壓電元件時要注意，所述振動頻率位於陶瓷過濾器的諧振頻率以外，以避免損壞陶瓷過濾器。
在作為機械的清潔機構的結構方案中所述清潔機構可以具有一個壓縮空氣發生器，用於從陶瓷過濾器的入流側的表面上吹除微粒。在一個特別有利的結構方案中對於吸塵器例如可以使用已經存在的馬達/鼓風機機組作為壓縮空氣發生器。在此或者使馬達/鼓風機機組的旋轉方向反向，或者使馬達/鼓風機機組的正壓側連接到陶瓷過濾器的排流側的表面上。除了通過吹除機械地清潔陶瓷過濾器之外也可以選擇其它的機械機構，例如使用刮刀或刮板，它使陶瓷過濾器的入流側的表面沒有微粒。
所述裝置也可以具有一個輸送機構，用於將從陶瓷過濾器表面上脫離的微粒輸送到一個集塵器。在其中設有一個輸送機構，可以將從陶瓷過濾器上脫離的微粒輸送到一個與陶瓷過濾器分開的集塵器裡面。該集塵器尤其可以從裝置中可拆卸地構成。
下面藉助於附圖詳細描述本發明。
附圖示出一個按照本發明的裝置的示意圖。


圖1中的示意圖示出一個吸塵器的一個外殼1。在外殼內部延伸一個中間壁2，它使外殼1分成一個鼓風機室3和一個灰塵室4。該中間壁2具有一個開孔部分5，通過它使抽吸空氣從灰塵室4吸入到鼓風機室3裡面。該開孔部分5由一個陶瓷過濾器6覆蓋。該陶瓷過濾器6具有一個貫通多孔的結構並且可以例如以公知的方法由泡沫陶瓷製成。所述陶瓷過濾器6可以可鬆開地固定在外殼1裡面。在外殼1上可以構成一個取出孔7，通過它可以將可鬆開的陶瓷過濾器6從外殼1中取出來。載有灰塵的空氣可以通過進入孔8到達灰塵室4。在構成吸塵器的裝置中所述進入孔8通過一個設置在灰塵室蓋板中的連接件構成，在其上可以連接一個具有伸縮管和吸嘴的軟管(未示出)。位於陶瓷過濾器6下部的灰塵室4的底面和側壁部件構成一個用於微粒10的收集容器9。
在鼓風機室3內部設置一個馬達/鼓風機機組11。該馬達/鼓風機機組11具有一個電動的驅動馬達12，其驅動軸13支承一個鼓風機輪14。該鼓風機輪14使鼓風機室3利用流體技術分成一個負壓室15和一個正壓室16。該負壓室15利用流體技術連接到陶瓷過濾器6的排流側的表面17上。由於在負壓室15中通過馬達/鼓風機機組11產生的負壓使含有微粒或灰塵的空氣通過進入孔8吸進灰塵室14。吸入空氣流通過貫通多孔的陶瓷過濾器6吸進負壓室15。由於陶瓷過濾器6的幾微米的微小孔尺寸使微粒10滯留在灰塵室4，而不能通過陶瓷過濾器6。這些微粒10滯留在陶瓷過濾器6的入流側的表面18上。沒有微粒10的吸入空氣流通過鼓風機輪14從負壓室15進入到正壓室16裡面。無微粒的清潔空氣通過一個排出孔19從正壓室16向外從裝置中吹出。由此通過馬達/鼓風機機組11使一個通流通道20中的無微粒的清潔空氣從陶瓷過濾器6的排流側的表面17為了吹出輸送到排出孔19。一個清潔機構20耦聯到陶瓷過濾器6上。對於清潔機構20可以是一個機械的清潔機構如一個壓縮空氣驅動的吹除或抽吸機構或者是機械的刮板或滑板，用於將微粒10從陶瓷過濾器6上去除。但是所述清潔機構20也可以由超聲波發生器、尤其由壓電元件構成，用於使微粒10通過振動從陶瓷過濾器6上脫離。也可以選擇使清潔機構20由按照熱學原理工作的熱解機構構成，通過它使滯留在陶瓷過濾器6上的微粒10燃燒。
所述清潔機構20與一個開關機構21連接，通過它可以接通或斷開清潔機構20。由一個控制機構22產生用於開關機構21的控制命令。該控制機構22根據一個由一個傳感器23獲得的輸入信號將一個開關命令給到開關機構21。
所述傳感器23通過一個第一壓力管道31測量陶瓷過濾器6入流側的表面18上的第一壓力並通過一個第二壓力管道32測量陶瓷過濾器6排流側的表面17上的第二壓力。該傳感器23由第一壓力和第二壓力獲得一個壓力差，它作為輸入信號被輸送到控制機構22。在將由傳感器23獲得的壓力差與一個存儲的基準值比較時由控制機構22發出一個開關命令給開關機構21，用於使清潔機構接通或斷開。一個第一顯示機構27連接到控制機構22上並且顯示由傳感器23獲得的壓力差或者一個關於滯留在陶瓷過濾器6上的微粒10量的信息。一個第二顯示機構28連接到控制機構22上並顯示一個這方面的信息，即，所述清潔機構20是否處於運行。通過一個手動控制的按鍵33，使用者可以控制開關機構21並且與控制機構22的一個控制命令無關地使清潔機構20投入運行或結束清潔運行。
權利要求
1.一種裝置，其用於分離空氣中的微粒(10)，尤其用於在一個吸塵器中過濾灰塵，該裝置具有一個帶一個馬達/鼓風機機組(11)的外殼(1)用於通過一個進入孔(8)吸入載有微粒的空氣並且用於通過一個陶瓷過濾器(6)輸送空氣，在其入流側的表面(18)上滯留微粒(10)，並且用於使清潔後的空氣從排出孔(19)中在排流側吹出，所述裝置還具有一個清潔機構(20)用於去除滯留在陶瓷過濾器(6)上的微粒(10)，其特徵在於，所述裝置具有一個控制機構(22)用於使清潔機構(20)運行。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述控制機構(20)具有一個傳感器(23)用於根據滯留在陶瓷過濾器(6)上的微粒(10)產生一個輸出信號。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器(23)為了測量陶瓷過濾器(6)上的壓力損失而構成。
4.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述傳感器(23)為了產生以測量值和一個基準值為基礎的輸出信號而構成。
5.如權利要求2至4中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述控制機構(22)具有一個開關機構(21)用於以一個與陶瓷過濾器(6)的入流側的表面(18)與排流側的表面(17)之間的差壓有關的傳感器(23)的輸出信號為基礎使清潔機構(20)投入運行或結束清潔運行。
6.如權利要求4或5所述的裝置，其特徵在於，所述開關機構(21)為了使清潔機構(20)投入運行或者結束清潔運行可以自動地控制。
7.如權利要求4或5所述的裝置，其特徵在於，所述開關機構(21)為了使清潔機構(20)投入運行或者結束清潔運行可以通過一個手動控制的操縱元件(26)進行控制。
8.如權利要求2至7中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述控制機構具有一個第一顯示機構(27)，它以傳感器(23)的輸出信號為基礎顯示關於陶瓷過濾器(6)汙染度的信息。
9.如權利要求2至8中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述控制機構(22)具有一個第二顯示機構(28)，它顯示這方面的信息，即，所述清潔機構(20)是否處於運行或者結束清潔運行。
10.如權利要求1至9中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述清潔機構(20)為了在熱學上清潔陶瓷過濾器(6)而構成。
11.如權利要求1至9中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述清潔機構(20)為了機械地或者聲學地清潔陶瓷過濾器(6)而構成。
12.如權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述機械的清潔機構(20)具有一個壓縮空氣發生器用於吹除陶瓷過濾器(6)入流側的表面(18)上的微粒(10)。
13.如權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述機械的清潔機構(20)具有一個振動發生器，尤其是一個壓電元件用於激勵陶瓷過濾器(6)。
14.如權利要求1至13中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述裝置具有一個輸送機構(30)用於將最好從陶瓷過濾器(6)表面上脫離的微粒(10)輸送到一個集塵器(29)裡面。
全文摘要
本發明尤其涉及一種吸塵裝置用於分離空氣中的微粒，尤其用於在一個吸塵器中過濾灰塵，該裝置具有一個帶一個馬達/鼓風機機組的外殼用於通過一個進入孔吸入載有微粒的空氣並且用於通過一個陶瓷過濾器輸送空氣，在其入流側的表面上滯留微粒，並且用於使清潔後的空氣從排出孔中在排流端吹出。為了使一個陶瓷過濾器的清潔機構可以根據需要運行而建議，所述裝置具有一個用於清潔機構運行的控制機構。通過按照本發明的結構方案能夠使清潔運行可以由控制機構或者自動地或者根據一個使用者的決定接通或斷開。
文檔編號A47L9/20GK1791350SQ200480013355
公開日2006年6月21日 申請日期2004年5月17日 優先權日2003年5月15日
發明者W·克默策爾, A·克萊因亨茨, M·克拉默, T·施特雷勒 申請人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司