DE102020216156B4

DE102020216156B4 - vacuum cleaner nozzle

Info

Publication number: DE102020216156B4
Application number: DE102020216156.9A
Authority: DE
Inventors: Peter Rademacher; Simon Richter
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2022-12-22
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: DE102020216156A1

Abstract

Staubsaugerdüse (110) zur Behandlung einer Oberfläche (105), wobei die Staubsaugerdüse (110) folgendes umfasst:- einen Saugmund (210) und eine Reaktorkammer (220), zur Anlage an der Oberfläche (105) nebeneinander,- wobei die Reaktorkammer (220) einen Ozongenerator (235) zur Bereitstellung von Ozon im Bereich der Oberfläche (105) und eine Ozonbarriere (240) umfasst;- eine Einrichtung (250, 305) zur Bereitstellung eines Luftstroms vom Ozongenerator (235) zur Ozonbarriere (240);- ein Gebläse (305) zur Bereitstellung des Luftstroms; und- ein Ventil (275) im Strömungskanal (250) und eine Steuervorrichtung (255) zur Steuerung des Ventils (275) in Abhängigkeit des Luftstroms in der Reaktorkammer (220).Vacuum cleaner nozzle (110) for treating a surface (105), the vacuum cleaner nozzle (110) comprising the following: - a suction mouth (210) and a reactor chamber (220) for contact with the surface (105) next to one another, - the reactor chamber (220 ) an ozone generator (235) for providing ozone in the area of the surface (105) and an ozone barrier (240);- a device (250, 305) for providing an air flow from the ozone generator (235) to the ozone barrier (240);- a fans (305) for providing airflow; and - a valve (275) in the flow channel (250) and a control device (255) for controlling the valve (275) depending on the air flow in the reactor chamber (220).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Staubsaugerdüse. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Staubsaugerdüse mit Ozongenerator.The present invention relates to a vacuum cleaner nozzle. In particular, the invention relates to a vacuum cleaner nozzle with an ozone generator.

Eine Staubsaugerdüse ist dazu eingerichtet, an einer zu reinigenden Oberfläche anzuliegen und Luft durch einen Saugmund abzusaugen. Die Luft kann an der Oberfläche vorbei streichen und Schmutzpartikel mitreißen. Üblicherweise wird die Staubsaugerdüse mittels eines Saugrohrs oder eines flexiblen Saugschlauchs mit einem Schmutzabscheider und einer Saugeinrichtung verbunden. Der Schmutzabscheider kann einen Beutel- oder Zentrifugalabscheider umfassen, und die Saugeinrichtung ist üblicherweise durch ein Gebläse gebildet, das mittels eines Elektromotors angetrieben wird. Reinigungsgeräte für Oberflächen sind z. B. aus WO 2017 / 001 643 A1 , DE 10 2011 010 355 A1 , DE 10 2016 108 477 A1 , JP 2008 - 029 685 A , DE 10 2014 105 756 A1 , US 2010 / 0 263 160 A1 und US 2008 / 0 061 252 A1 bekannt.A vacuum cleaner nozzle is designed to rest against a surface to be cleaned and to suck air through a suction mouth. The air can sweep past the surface and carry dirt particles with it. The vacuum cleaner nozzle is usually connected to a dirt separator and a suction device by means of a suction pipe or a flexible suction hose. The dirt separator may comprise a bag or centrifugal separator, and the suction means is usually constituted by a fan driven by an electric motor. Cleaning devices for surfaces are e.g. e.g WO 2017 / 001 643 A1 , DE 10 2011 010 355 A1 , DE 10 2016 108 477 A1 , JP 2008 - 029 685 A , DE 10 2014 105 756 A1 , U.S. 2010/0 263 160 A1 and U.S. 2008/0 061 252 A1 famous.

Zur verbesserten Reinigung kann die Staubsaugerdüse eine Reaktorkammer umfassen, in der Ionen oder bestimmte Gase erzeugt werden können. Diese können Bakterien, Pilze, Viren, Sporen oder Geruchsmoleküle effektiv zerstören. Milben und Allergene können inaktiviert werden. Dadurch kann die Staubsaugerdüse zur Erfüllung besonders hoher Hygienestandards oder zur Verringerung einer allergenen Last eingesetzt werden. Unter den gebildeten Gasen befindet sich üblicherweise auch Ozon, das gesundheitsschädlich wirken kann, wenn es in Kontakt mit einer Person kommt. Es wurde daher vorgeschlagen, eine Leistung des Ozongenerators so gering zu wählen, dass ein gesundheitliches Risiko gering ist. Es hat sich jedoch gezeigt, dass zur effektiven Beseitigung von Milben und Allergenen eine stärkere Behandlung erforderlich ist. Es wurde weiter vorgeschlagen, überschüssiges Ozon mit der Saugluft aus dem Saugmund abzutransportieren und mittels eine Ozonbarriere aus dem Luftstrom zu entfernen. Allerdings ist ein Luftstrom aus dem Saugmund üblicherweise zu schnell, um in einer kompakten Barriere ausreichend gereinigt zu werden.For improved cleaning, the vacuum cleaner nozzle can include a reactor chamber in which ions or certain gases can be generated. These can effectively destroy bacteria, fungi, viruses, spores or odor molecules. Mites and allergens can be inactivated. As a result, the vacuum cleaner nozzle can be used to meet particularly high hygiene standards or to reduce an allergenic load. Among the gases formed there is usually also ozone, which can be harmful if it comes into contact with a person. It was therefore proposed to select an output of the ozone generator that is so low that a health risk is low. However, it has been shown that more powerful treatment is required to effectively eliminate mites and allergens. It was also proposed to transport excess ozone out of the suction mouth with the suction air and to remove it from the air flow by means of an ozone barrier. However, an air flow from the suction mouth is usually too fast to be sufficiently cleaned in a compact barrier.

Zur Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit wäre eine Barriere mit einem sehr großen Querschnitt erforderlich, der an der Staubsaugerdüse kaum unterzubringen ist. Wird eine solche Barriere im Bereich der Saugeinrichtung vorgesehen, so ist eine relativ aufwendige Abstimmung zwischen der Staubsaugerdüse und der Saugeinrichtung erforderlich. Beispielsweise muss sichergestellt werden, dass der Ozongenerator nicht ohne funktionsfähige Barriere in Betrieb genommen wird. Bei einem Staubsaugersystem mit unterschiedlichen Komponenten, die miteinander kombiniert werden können, kann dies aufwendig sein. Außerdem muss sichergestellt sein, dass Luft, die die Ozonbarriere verlässt, ausreichend von Ozon befreit ist. Gegebenenfalls muss der Ozongenerator abgestellt werden, wozu eine Kommunikationsverbindung zur Staubsaugerdüse erforderlich ist.To reduce the flow rate, a barrier with a very large cross-section would be required, which is difficult to accommodate on the vacuum cleaner nozzle. If such a barrier is provided in the area of the suction device, a relatively complex coordination between the vacuum cleaner nozzle and the suction device is required. For example, it must be ensured that the ozone generator is not put into operation without a functioning barrier. In a vacuum cleaner system with different components that can be combined with each other, this can be expensive. In addition, it must be ensured that air leaving the ozone barrier is sufficiently free of ozone. If necessary, the ozone generator must be switched off, which requires a communication link to the vacuum cleaner nozzle.

Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer verbesserten Staubsaugerdüse, die eine effiziente Reinigung einer Oberfläche vereinfacht sicherstellen kann. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.One of the objects on which the present invention is based is to specify an improved vacuum cleaner nozzle which can ensure efficient cleaning of a surface in a simplified manner. The invention solves this problem by means of the subject matter of the independent claims. Subclaims reflect preferred embodiments.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Staubsaugerdüse zur Behandlung einer Oberfläche einen Saugmund und eine Reaktorkammer, die zur Anlage an der Oberfläche nebeneinander eingerichtet sind. Die Reaktorkammer umfasst einen Ozongenerator zur Bereitstellung von Ozon im Bereich der Oberfläche und eine Ozonbarriere. Ferner ist eine Einrichtung zur Bereitstellung eines Luftstroms vom Ozongenerator zur Ozonbarriere vorgesehen.According to a first aspect of the present invention, a vacuum cleaner nozzle for treating a surface comprises a suction mouth and a reactor chamber arranged side-by-side for abutting the surface. The reactor chamber includes an ozone generator for providing ozone at the surface and an ozone barrier. A device for providing an air flow from the ozone generator to the ozone barrier is also provided.

Erfindungsgemäß kann das im Bereich der Oberfläche bereitgestellte Ozon lokal behandelt werden, sodass das Ozon nicht unkontrolliert in eine Umgebung entweichen kann. Luftströme durch den Saugmund und durch die Reaktorkammer sind voneinander getrennt, sodass ein hoher Volumenstrom durch den Saugmund eine gute Reinigung bewirken und ein geringer Volumenstrom durch die Reaktorkammer eine gute Reduktion von Ozon bewirken kann. Die Staubsaugerdüse kann kompakt aufgebaut sein, sodass sie handlich, beispielsweise in einem Haushalt benutzt werden kann. Die Reaktorkammer kann eine separat handhabbare Einheit bilden, die am Saugmund angebracht oder von ihm abgenommen werden kann. Durch die Kapselung der Reaktorkammer mit der Ozonbarriere kann sichergestellt sein, dass eine Rückkopplung zwischen der Erzeugung und der Rückhaltung Ozon nicht beispielsweise durch einen Bedienfehler unterbrochen werden kann.According to the invention, the ozone provided in the area of the surface can be treated locally, so that the ozone cannot escape into an environment in an uncontrolled manner. Air flows through the suction mouth and through the reactor chamber are separated from each other, so that a high volume flow through the suction mouth can bring about good cleaning and a low volume flow through the reactor chamber can bring about good reduction of ozone. The vacuum cleaner nozzle can be constructed in a compact manner so that it can be used in a handy manner, for example in a household. The reactor chamber can form a separately manipulable unit that can be attached to or detached from the suction mouth. By encapsulating the reactor chamber with the ozone barrier, it can be ensured that feedback between the generation and retention of ozone cannot be interrupted, for example, by an operating error.

Bevorzugt umfasst die Staubsaugerdüse ein Dichtelement zur Abdichtung des Saugmunds gegenüber der Reaktorkammer im Bereich der Oberfläche. Das Dichtelement kann beispielsweise durch eine Gummilippe gebildet sein, die optional durch ein elastisches Element in Richtung der Oberfläche vorgespannt sein kann. Die Gummilippe kann aus der Staubsaugerdüse hervorragen und entgegen der Kraft des elastischen Elements in ihre Aufnahme gedrückt werden, wenn die Staubsaugerdüse auf die Oberfläche gepresst wird. Dadurch kann eine besonders effiziente Trennung des ersten Luftstroms durch die Reaktorkammer vom zweiten Luftstrom durch den Saugmund bewirkt werden.The vacuum cleaner nozzle preferably comprises a sealing element for sealing off the suction mouth from the reactor chamber in the area of the surface. The sealing element can be formed, for example, by a rubber lip, which can optionally be prestressed in the direction of the surface by an elastic element. The rubber lip can protrude from the vacuum cleaner nozzle and be pressed against the force of the elastic element into its seat when the vacuum cleaner nozzle the surface is pressed. As a result, a particularly efficient separation of the first air flow through the reactor chamber from the second air flow through the suction mouth can be effected.

Zur Erzeugung bzw. Steuerung des ersten Luftstroms durch die Reaktorkammer sind unterschiedliche Varianten möglich, die auch miteinander kombiniert werden können.Different variants are possible for generating or controlling the first air flow through the reactor chamber, which can also be combined with one another.

In einer ersten Variante ist ein pneumatisch mit dem Saugmund verbundener Anschluss für ein Saugrohr vorgesehen. Ein Strömungskanal ist dazu eingerichtet, den Luftstrom von der Ozonbarriere in den Anschluss oder in den Bereich des Saugmunds zu führen. Ein Querschnitt des Strömungskanals kann derart gewählt sein, dass eine zulässige maximale Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Ozonbarriere nicht überschritten wird. In den Anschluss kann nur Luft eintreten, die die Ozonbarriere bereits passiert hat und somit ausreichend von Ozon befreit ist. Durch den Strömungskanal kann der erste Luftstrom einfach und sicher bewirkt werden.In a first variant, a connection for a suction tube is provided, which is pneumatically connected to the suction mouth. A flow channel is configured to direct the flow of air from the ozone barrier into the port or area of the suction mouth. A cross section of the flow channel can be selected in such a way that a permissible maximum flow rate in the area of the ozone barrier is not exceeded. Only air that has already passed the ozone barrier and is thus sufficiently free of ozone can enter the connection. The first air flow can be effected easily and safely through the flow channel.

Erfindungsgemäß umfasst die Staubsaugerdüse ein Gebläse zur Bereitstellung des ersten Luftstroms. Das Gebläse kann stromabwärts oder stromaufwärts der Ozonbarriere angeordnet sein. In der stromaufwärtigen Anordnung kann das Gebläse insbesondere zwischen dem Ozongenerator und der Ozonbarriere liegen. Dabei kann das Gebläse in der Reaktorkammer aufgenommen sein. In beiden Varianten kann Luft, die die Ozonbarriere bereits passiert hat, entweder in eine Umgebung der Saugdüse entlassen werden oder in den durch den Saugmund tretenden Luftstrom geleitet werden. Die ozonbefreite Luft kann in einen Bereich vor, hinter oder seitlich des Saugmunds, in den Saugmund selbst oder in den Bereich des Anschlusses eingeleitet werden. Durch das separate Gebläse kann eine Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Reaktorkammer verbessert gesteuert werden. Insbesondere, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Luftstroms durch den Saugmund gering ist, kann durch das zusätzliche Gebläse der erste Luftstrom durch die Reaktorkammer mit einer ausreichend hohen Strömungsgeschwindigkeit aufrechterhalten werden.According to the invention, the vacuum cleaner nozzle includes a fan for providing the first air flow. The fan can be located downstream or upstream of the ozone barrier. In the upstream arrangement, the blower may in particular be located between the ozone generator and the ozone barrier. The blower can be accommodated in the reactor chamber. In both variants, air that has already passed the ozone barrier can either be discharged into an area surrounding the suction nozzle or guided into the air flow passing through the suction mouth. The ozone-free air can be introduced into an area in front of, behind or to the side of the suction mouth, into the suction mouth itself or into the connection area. A flow rate in the region of the reactor chamber can be better controlled by the separate blower. In particular, when the flow rate of the second air flow through the suction mouth is low, the additional fan can maintain the first air flow through the reactor chamber at a sufficiently high flow rate.

Erfindungsgemäß ist ein Ventil im Strömungskanal angeordnet und die Staubsaugerdüse umfasst eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Ventils in Abhängigkeit des Luftstroms in der Reaktorkammer. Ist ein lokales Gebläse vorgesehen, so kann auch das Gebläse in Abhängigkeit des Luftstroms gesteuert werden. Ziel der Steuerung ist bevorzugt, vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeiten oder Druckverhältnisse im Bereich der Reaktorkammer aufrechtzuerhalten. So kann verbessert sichergestellt werden, dass ausreichend Ozon mittels des Ozongenerators produziert werden kann, um die Effektivität einer vorbestimmten Behandlung sicherzustellen, während gleichzeitig das Rückhalten oder Entfernen von Ozon ausreichend effizient ist.According to the invention, a valve is arranged in the flow channel and the vacuum cleaner nozzle comprises a control device for controlling the valve depending on the air flow in the reactor chamber. If a local fan is provided, the fan can also be controlled as a function of the air flow. The goal of the control is preferably to maintain predetermined flow rates or pressure conditions in the region of the reactor chamber. In this way, it can be better ensured that sufficient ozone can be produced by the ozone generator to ensure the effectiveness of a predetermined treatment, while at the same time the retention or removal of ozone is sufficiently efficient.

In der Reaktorkammer können ein Druck- und/oder Strömungssensor vorgesehen sein. Der Strömungssensor kann insbesondere in Form eines Anemometers ausgeführt sein. Das Anemometer kann insbesondere auf der Basis eines Hitzdrahts oder mittels Ultraschalles arbeiten.A pressure and/or flow sensor can be provided in the reactor chamber. The flow sensor can be designed in particular in the form of an anemometer. In particular, the anemometer can work on the basis of a hot wire or by means of ultrasound.

Die Staubsaugerdüse kann ferner einen Auflagesensor zur Deaktivierung des Ozongenerators bei mangelnder Anlage der Reaktorkammer an der Oberfläche aufweisen. Der Auflagesensor kann beispielsweise einen mechanischen Kontaktschalter umfassen. Alternativ kann die Anlage an der Oberfläche auch beispielsweise mittels Ultraschalles oder optisch bestimmt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann eine ordnungsgemäße Anlage auf der Basis von pneumatischen Druckverhältnissen innerhalb und außerhalb der Reaktorkammer bestimmt werden. So kann beispielsweise bestimmt werden, dass die Anlage mangelhaft ist, falls eine Differenz pneumatischer Drücke innerhalb und außerhalb der Reaktorkammer gering ist. Auch wenn eine Strömungsgeschwindigkeit von Luft durch die Reaktorkammer einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, kann die Anlage der Reaktorkammer an der Oberfläche nicht ausreichend gut sein.The vacuum cleaner nozzle can also have a contact sensor for deactivating the ozone generator if the reactor chamber is not in contact with the surface. The support sensor can include a mechanical contact switch, for example. Alternatively, the attachment to the surface can also be determined, for example, by means of ultrasound or optically. In another embodiment, proper conditioning can be determined based on pneumatic pressure conditions inside and outside the reactor chamber. For example, it can be determined that the system is defective if a difference in pneumatic pressures inside and outside the reactor chamber is small. Also, if a flow rate of air through the reactor chamber exceeds a predetermined threshold, the reactor chamber may not be sufficiently abutting the surface.

Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst die Staubsaugerdüse einen Einlass für Luft in die Reaktorkammer. Der Einlass ist bevorzugt in einem Bereich angeordnet, der nicht unmittelbar an die Oberfläche angrenzt. Insbesondere kann der Einlass auf einer vom Saugmund abgewandten Seite der Reaktorkammer angeordnet sein. Durch den Einlass kann eine definierte Luftströmung von Außenluft über den Ozongenerator oder die an der Reaktorkammer anliegende Oberfläche und weiter in die Ozonbarriere sichergestellt sein.According to a further embodiment, the vacuum cleaner nozzle comprises an inlet for air into the reactor chamber. The inlet is preferably arranged in an area that is not directly adjacent to the surface. In particular, the inlet can be arranged on a side of the reactor chamber facing away from the suction port. A defined air flow from outside air over the ozone generator or the surface in contact with the reactor chamber and further into the ozone barrier can be ensured through the inlet.

Der Ozongenerator ist bevorzugt von einem Plasmagenerator zur Bereitstellung eines kalten atmosphärischen Plasmas umfasst. Kaltes atmosphärisches Plasma umfasst teilweise ionisiertes Gas, dessen Gesamttemperatur im Bereich einer üblichen Zimmertemperatur liegt und das bei atmosphärischem Druck erzeugt werden kann. Zu seiner Erzeugung können zwei durch ein definiertes Dielektrikum getrennte Elektroden mit einer hohen Wechselspannung beaufschlagt werden. Dadurch kann es zu einem Prozess kontinuierlicher Ionisierung kommen, wodurch eine Mischung aus Elektronen, Ionen, angeregten Atomen und Molekülen, ultravioletter Strahlung und Wärme bereitgestellt werden kann. Das kalte atmosphärische Plasma (KAP) kann eine reaktive Gasspezies aus O₃, NO, NO₂ und anderen Gasen umfassen. Das bei der Erzeugung des KAP anfallende Ozon kann durch die vorliegende Erfindung ausreichend reduziert werden, um eine gesundheitliche Beeinträchtigung einer Person im Bereich der Staubsaugerdüse zu verhindern.The ozone generator is preferably comprised of a plasma generator for providing a cold atmospheric plasma. Cold atmospheric plasma comprises partially ionized gas whose overall temperature is around normal room temperature and which can be generated at atmospheric pressure. To generate it, a high alternating voltage can be applied to two electrodes separated by a defined dielectric. This can result in a process of continuous ionization, which can provide a mixture of electrons, ions, excited atoms and molecules, ultraviolet radiation, and heat. The cold atmospheric plasma (KAP) may include a reactive gas species from O ₃ , NO, NO ₂ and other gases. The ozone occurring during the generation of the KAP can be sufficiently reduced by the present invention in order to prevent damage to the health of a person in the area of the vacuum cleaner nozzle.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Reaktorkammer bezüglich einer üblichen Arbeitsrichtung der Staubsaugerdüse gegenüber der Oberfläche vor dem Saugmund angeordnet. Dadurch kann die Oberfläche zuerst im Bereich der Reaktorkammer behandelt und anschließend im Bereich des Saugmunds mechanisch gereinigt werden.In a further preferred embodiment, the reactor chamber is arranged opposite the surface in front of the suction mouth with respect to a normal working direction of the vacuum cleaner nozzle. As a result, the surface can first be treated in the area of the reactor chamber and then mechanically cleaned in the area of the suction mouth.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Staubsauger eine hierin beschriebene Staubsaugerdüse und eine Saugeinrichtung zur pneumatischen Verbindung mit dem Saugmund. Wie oben genauer ausgeführt ist, kann die pneumatische Verbindung zu einem Anschluss der Staubsaugerdüse führen, die mit dem Saugmund und gegebenenfalls auch mit der Reaktorkammer pneumatisch verbunden ist.According to a second aspect of the present invention, a vacuum cleaner comprises a vacuum cleaner nozzle as described herein and a suction device for pneumatic connection with the suction mouth. As explained in more detail above, the pneumatic connection can lead to a connection of the vacuum cleaner nozzle, which is pneumatically connected to the suction mouth and optionally also to the reactor chamber.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Staubsauger eine Energieverbindung zur Bereitstellung elektrischer Energie an die Staubsaugerdüse. Die elektrische Energie kann zum Betreiben des Ozongenerators, zum Steuern der Ozonproduktion und -reduktion oder zum Antrieb einer mechanischen Reinigungseinrichtung im Bereich des Saugmunds eingesetzt werden. In einer optionalen Ausführungsform ist zusätzlich eine Datenverbindung zwischen der Saugeinrichtung und der Staubsaugerdüse vorgesehen. Über die Datenverbindung können Steuersignale zur Steuerung der Staubsaugerdüse oder Zustandssignale der Staubsaugerdüse zur Saugeinrichtung übermittelt werden. Die Datenverbindung ist bevorzugt drahtgebunden, kann jedoch aus drahtlos ausgeführt sein.In another embodiment, the vacuum cleaner includes a power connection for providing electrical power to the vacuum cleaner nozzle. The electrical energy can be used to operate the ozone generator, to control the ozone production and reduction or to drive a mechanical cleaning device in the area of the suction mouth. In an optional embodiment, a data connection is additionally provided between the suction device and the vacuum cleaner nozzle. Control signals for controlling the vacuum cleaner nozzle or status signals from the vacuum cleaner nozzle can be transmitted to the suction device via the data connection. The data connection is preferably wired, but can also be wireless.

Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beiliegenden Figuren genauer beschrieben, in denen:

1 einen Staubsauger;
2 eine Staubsaugerdüse; und
3 eine Staubsaugerdüse in einer weiteren Ausführungsform darstellt.

The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which:

1 a vacuum cleaner;
2 a vacuum cleaner nozzle; and
3 represents a vacuum cleaner nozzle in a further embodiment.

1 zeigt einen beispielhaften Staubsauger 100 in einer beispielhaften Ausführung mit Zentrifugalabscheider. Andere Ausführungsformen sind ebenfalls möglich. Der Staubsauger 100 ist zur Behandlung einer Oberfläche 105 eingerichtet und umfasst eine Staubsaugerdüse 110, die mittels eines Saugrohrs 115 und/oder eines Saugschlauchs 120 mit einer Saugeinrichtung 125 verbunden werden kann. Die Saugeinrichtung 125 umfasst üblicherweise ein Gebläse 130, das mittels eines Elektromotors angetrieben werden kann. Ein Schmutzabscheider 135 ist bevorzugt stromaufwärts des Gebläses 130 angeordnet und vorliegend beispielhaft beutelloser Abscheider ausgebildet. 1 FIG. 1 shows an exemplary vacuum cleaner 100 in an exemplary embodiment with a centrifugal separator. Other embodiments are also possible. The vacuum cleaner 100 is set up to treat a surface 105 and includes a vacuum cleaner nozzle 110 which can be connected to a suction device 125 by means of a suction pipe 115 and/or a suction hose 120 . The suction device 125 usually includes a fan 130 which can be driven by an electric motor. A dirt separator 135 is preferably arranged upstream of the blower 130 and is designed as a bagless separator in the present example.

Das Gebläse 130 ist dazu eingerichtet, einen Luftstrom bereitzustellen, der aus einer Umgebung der Oberfläche 105 in die Staubsaugerdüse 110 eintritt, durch das Saugrohr 115 und/oder den Saugschlauch 120 verläuft, den Schmutzabscheider 135 passiert und schließlich in eine Umgebung der Saugeinrichtung 125 entlassen wird.The fan 130 is set up to provide an air flow that enters the vacuum cleaner nozzle 110 from an area surrounding the surface 105, runs through the suction tube 115 and/or the suction hose 120, passes through the dirt separator 135 and is finally discharged into an area surrounding the suction device 125 .

2 zeigt eine beispielhafte Staubsaugerdüse 110 in einer ersten Ausführungsform. An einem Gehäuse 205 sind ein Saugmund 210, ein Anschluss 215 und eine Reaktorkammer 220 gebildet. Das Gehäuse 205 kann beispielsweise aus Kunststoff und/oder Stahlblech herstellbar sein. Der Anschluss 215 ist zur pneumatischen Verbindung mit der Saugeinrichtung 125, üblicherweise unter Zuhilfenahme des Saugrohrs 115 oder des Saugschlauchs 120, eingerichtet. Der Saugmund 210 ist pneumatisch mit dem Anschluss 215 verbunden, sodass Luft durch den Saugmund 210 eintreten und durch den Anschluss 215 in die Saugeinrichtung 125 abgesaugt werden kann. Im Bereich des Saugmunds 210 ist eine optionale mechanische Reinigungsvorrichtung 225 vorgesehen, um Verschmutzungen aus der Oberfläche 105 zu lösen. Vorliegend ist die Reinigungsvorrichtung 225 als horizontale Bürstenwalze ausgeführt. In einer anderen Ausführungsform entfällt die Reinigungsvorrichtung 225. 2 shows an exemplary vacuum cleaner nozzle 110 in a first embodiment. A suction mouth 210 , a connection 215 and a reactor chamber 220 are formed on a housing 205 . The housing 205 can be made of plastic and/or sheet steel, for example. The connection 215 is set up for pneumatic connection to the suction device 125, usually with the aid of the suction pipe 115 or the suction hose 120. The suction mouth 210 is pneumatically connected to the port 215 so that air can enter through the suction mouth 210 and be sucked through the port 215 into the suction device 125 . An optional mechanical cleaning device 225 is provided in the area of the suction mouth 210 in order to loosen dirt from the surface 105 . In the present case, the cleaning device 225 is designed as a horizontal brush roller. In another embodiment, the cleaning device 225 is omitted.

Eine übliche Bearbeitungsrichtung der Staubsaugerdüse 110 in der Darstellung von 2 erfolgt von rechts nach links. Bezüglich dieser Arbeitsrichtung liegt die Reaktorkammer 220 bevorzugt vor dem Saugmund 210. Ein Dichtelement 230 ist dazu eingerichtet, einen Übertritt von Luft an der Oberfläche 105 zwischen dem Saugmund 210 und der Reaktorkammer 220 zu reduzieren und möglichst ganz zu unterbinden. Das Dichtelement 230 kann beispielsweise eine Dichtlippe umfassen, die in vertikaler Richtung teleskopartig im Gehäuse 205 gelagert und mit einem elastischen Element vorgespannt sein kann. Es ist bevorzugt, dass die Dichtlippe über einen vorbestimmten Weg, beispielsweise ca. 5 mm, aus dem Gehäuse 205 ausfedern kann, um eine Dichtwirkung auch dann sicher zu stellen, wenn die Staubsaugerdüse 100 nicht vollständig am Untergrund 105 anliegt. In einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtlippe in horizontaler Richtung mehrteilig aufgebaut, um ein Ausfedern eines ersten horizontalen Abschnitts zu erlauben, während ein benachbarter zweiter Abschnitt weniger weit ausgefedert ist. So kann ein Übertritt von ozonbelasteter Luft aus dem Bereich der Reaktorkammer 220 in den Saugmund 210 weiter verbessert verhindert werden.A common processing direction of the vacuum cleaner nozzle 110 in the representation of 2 is from right to left. With regard to this working direction, the reactor chamber 220 is preferably in front of the suction mouth 210. A sealing element 230 is set up to reduce the transfer of air on the surface 105 between the suction mouth 210 and the reactor chamber 220 and, if possible, to completely prevent it. The sealing element 230 can, for example, comprise a sealing lip, which can be mounted telescopically in the housing 205 in the vertical direction and can be pretensioned with an elastic element. It is preferable for the sealing lip to be able to spring out of the housing 205 over a predetermined distance, for example approx. 5 mm, in order to ensure a sealing effect even when the vacuum cleaner nozzle 100 is not fully in contact with the base 105 . In a further embodiment, the sealing lip is constructed in several parts in the horizontal direction in order to allow a first horizontal section to deflect while an adjacent second section deflects to a lesser extent. Thus, a transfer of ozone-polluted Air from the area of the reactor chamber 220 into the suction mouth 210 can be further improved.

In der Reaktorkammer 220 sind ein Ozongenerator 235 und eine Ozonbarriere 240 angeordnet. Der Ozongenerator 235 ist bevorzugt als Generator für kaltes atmosphärisches Plasma ausgeführt und kann zwei Elektroden umfassen, die mittels eines Dielektrikums voneinander getrennt sind und mit einer hohen Wechselspannung im Bereich von mehreren hundert Volt beaufschlagt werden können. Dadurch kann ein kaltes atmosphärisches Plasma erzeugt werden, das verschiedene reaktive Gase umfassen kann, von denen eines Ozon ist.An ozone generator 235 and an ozone barrier 240 are arranged in the reactor chamber 220 . The ozone generator 235 is preferably designed as a generator for cold atmospheric plasma and can comprise two electrodes which are separated from one another by means of a dielectric and which can be subjected to a high alternating voltage in the range of several hundred volts. This can create a cold atmospheric plasma that can include various reactive gases, one of which is ozone.

Der Ozongenerator 235 ist bevorzugt der Oberfläche 105 zugewandt und kann insbesondere dazu eingerichtet sein, an der Oberfläche 105 anzuliegen oder in einem vorbestimmten Abstand von wenigen Millimetern darüber zu liegen. Luft kann aus einem Bereich seitlich oder unterhalb des Ozongenerators 235 in die Reaktorkammer 220 strömen und dabei freies Ozon in die Ozonbarriere 240 spülen. Dabei kann ein Partikelfilter 242 dazu eingerichtet sein, Partikel oder Grobschmutz aus der Reaktorkammer 220 fern zu halten. Der Partikelfilter 242 kann auch den Ozongenerator 235 vor solcher Verschmutzung schützen.The ozone generator 235 preferably faces the surface 105 and can in particular be set up to lie against the surface 105 or to be at a predetermined distance of a few millimeters above it. Air may flow into the reactor chamber 220 from an area to the side of or below the ozone generator 235 , thereby sweeping free ozone into the ozone barrier 240 . A particle filter 242 can be set up to keep particles or coarse dirt out of the reactor chamber 220 . The particulate filter 242 can also protect the ozone generator 235 from such pollution.

Sollte von unten oder von der Seite nicht ausreichend Luft in die Reaktorkammer 220 gelangen können, beispielsweise, weil die Staubsaugerdüse 100 auf einem relativ luftdichten Untergrund 105 wie Leder oder Kunststoff aufliegt, so kann ein Einlass 245 dazu vorgesehen sein, einen definierten Strom von Luft aus einem Umfeld der Staubsaugerdüse 110 in die Reaktorkammer 220 einzulassen. Der Einlass 245 kann als Nebenluftventil ausgeführt sein, das erst bei einer vorbestimmten Druckdifferenz öffnet. Ein Öffnungsgrad des Nebenluftventils kann proportional zur Druckdifferenz sein. Der Einlass 245 ist bevorzugt ausreichend weit vom Saugmund 210 am Gehäuse 205 ausgebildet, um nicht gegen einen Luftstrom arbeiten zu müssen, der in den Saugmund 210 strömt. Beispielsweise kann der Einlass 245 auf einer vom Saugmund 210 abgewandten Seite der Reaktorkammer 220 ausgebildet sein.If sufficient air cannot get into the reactor chamber 220 from below or from the side, for example because the vacuum cleaner nozzle 100 is resting on a relatively airtight base 105 such as leather or plastic, an inlet 245 can be provided to allow a defined flow of air out into the reactor chamber 220 in an area surrounding the vacuum cleaner nozzle 110 . The inlet 245 can be designed as a secondary air valve that only opens when there is a predetermined pressure difference. An opening degree of the bleed air valve can be proportional to the pressure difference. The inlet 245 is preferably formed sufficiently far from the suction mouth 210 on the housing 205 in order not to have to work against an air flow that flows into the suction mouth 210 . For example, the inlet 245 can be formed on a side of the reactor chamber 220 facing away from the suction mouth 210 .

Der Einlass 245 mündet bevorzugt in einen Bereich zwischen dem Ozongenerator 235 und der Ozonbarriere 240. In der dargestellten Ausführungsform befindet sich der Einlass 245 einige Millimeter oder Zentimeter über der Oberfläche 105. Luft, die durch den Einlass 245 oder eine Dichtfläche zwischen der Oberfläche 105 und einer Begrenzung der Reaktorkammer 220 eintritt, kann Ozon, das mittels des Ozongenerators 235 bereitgestellt ist, mitreißen und in die Ozonbarriere 240 strömen. Ein Querschnitt der Ozonbarriere 240 ist derart auf einen Volumenstrom der Luft abgestimmt, dass die Strömungsgeschwindigkeit ausreichend gering ist, um ein effizientes Entfernen von Ozon aus der Luft zu ermöglichen.The inlet 245 preferably opens into an area between the ozone generator 235 and the ozone barrier 240. In the illustrated embodiment, the inlet 245 is a few millimeters or centimeters above the surface 105. Air entering through the inlet 245 or a sealing surface between the surface 105 and If a boundary of the reactor chamber 220 occurs, ozone provided by the ozone generator 235 can be entrained and flow into the ozone barrier 240 . A cross section of the ozone barrier 240 is matched to a volume flow of the air such that the flow rate is sufficiently low to enable efficient removal of ozone from the air.

Die Ozonbarriere 240 ist bevorzugt als Katalysator ausgeführt und kann beispielsweise Mangandioxid, Kupfer-II-Oxid oder Kobaltoxid umfassen. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ozonbarriere 240 Aktivkohle. Diese kann beispielsweise granular oder als Schicht auf einem geeigneten Trägermaterial angeordnet sein, das beispielsweise wabenförmig ausgebildet ist, um von Luft durchströmt zu werden. In weiteren Ausführungsformen kann Aktivkohle als Fasergelege bzw. Vlies oder als Schaum eingesetzt werden. Der Katalysator kann die Umwandlung von Ozon in Sauerstoff begünstigen. Eine Strömungsgeschwindigkeit liegt dabei üblicherweise im Bereich von ca. 10 cm pro Sekunde bis ca. 30 cm pro Sekunde. Eine übliche Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des Saugmunds 210 liegt deutlich höher und kann Werte von mehreren Metern pro Sekunde erreichen.The ozone barrier 240 is preferably designed as a catalyst and can include, for example, manganese dioxide, copper(II) oxide or cobalt oxide. In a more preferred embodiment, the ozone barrier 240 comprises activated carbon. This can be arranged, for example, in granular form or as a layer on a suitable carrier material, which is designed, for example, in the form of a honeycomb so that air can flow through it. In further embodiments, activated carbon can be used as a fiber fabric or fleece or as a foam. The catalyst can promote the conversion of ozone into oxygen. A flow speed is usually in the range from about 10 cm per second to about 30 cm per second. A typical flow speed in the area of the suction mouth 210 is significantly higher and can reach values of several meters per second.

Mittels eines Strömungskanals 250 kann eine pneumatische Verbindung der Reaktorkammer 220 zum Anschluss 215 geschaffen sein, sodass der Unterdruck im Anschluss 215 dazu genutzt werden kann, den ersten Luftstrom vom Einlass 245, an der Oberfläche 105 im Bereich des Ozongenerators 235 vorbei, durch die Ozonbarriere 240 und in den Anschluss 215 zu bewirken.A flow channel 250 can be used to create a pneumatic connection from the reactor chamber 220 to the connection 215, so that the negative pressure in the connection 215 can be used to direct the first air flow from the inlet 245, past the surface 105 in the area of the ozone generator 235, through the ozone barrier 240 and into port 215.

Zur Steuerung der Erzeugung und Reduktion von Ozon kann eine Steuervorrichtung 255 vorgesehen sein. Die Steuervorrichtung 255 kann mit einem Auflagesensor 260 verbunden sein, der dazu eingerichtet ist, eine mangelnde Anlage der Reaktorkammer 220 an der Oberfläche 105 zu bestimmen. Der Auflagesensor 260 kann beispielsweise taktil, optisch oder barometrisch ausgeführt sein. Liegt die Reaktorkammer 220 nicht ausreichend dicht an der Oberfläche 105 an, sodass mit einem Entweichen von Ozon gerechnet werden muss, so kann der Ozongenerator 235 abgestellt werden.A controller 255 may be provided to control the generation and reduction of ozone. The controller 255 may be connected to a contact sensor 260 configured to determine a lack of contact of the reactor chamber 220 with the surface 105 . The contact sensor 260 can, for example, be designed to be tactile, optical or barometric. If the reactor chamber 220 is not sufficiently close to the surface 105 so that an escape of ozone must be expected, the ozone generator 235 can be switched off.

Eine Strömungsgeschwindigkeit von Luft im Bereich der Reaktorkammer 220 kann mittels eines Strömungssensors 265 bestimmt werden, der insbesondere einen Drucksensor und/oder einen Sensor zur Bestimmung einer Strömungsgeschwindigkeit umfassen kann. Außerdem kann ein Ozonsensor 270 zur Bestimmung einer Konzentration von Ozon in Luft auf einer stromabwärtigen Seite der Ozonbarriere 240 vorgesehen sein. Des Weiteren kann ein Ventil 275 zur Steuerung eines Luftstroms aus der Reaktorkammer 220 heraus vorgesehen sein.A flow rate of air in the region of the reactor chamber 220 can be determined by means of a flow sensor 265, which can in particular include a pressure sensor and/or a sensor for determining a flow rate. In addition, an ozone sensor 270 for determining a concentration of ozone in air may be provided on a downstream side of the ozone barrier 240 . Furthermore, a valve 275 for controlling an air flow out of the reactor chamber 220 can be provided.

Die Steuervorrichtung 255 kann dazu eingerichtet sein, einerseits einen Betrieb des Ozongenerators 235 in Abhängigkeit der Ozonkonzentration stromaufwärts der Ozonbarriere 240 zu steuern. Andererseits kann die Steuervorrichtung 255 Strömungsverhältnisse in der Reaktorkammer 220 durch Beeinflussung des Ventils 275 steuern. In einer weiteren Ausführungsform kann auch ein steuerbares Ventil im Bereich des Einlasses 245 vorgesehen sein. Die Steuerungen können miteinander verzahnt erfolgen, um möglichst eine ausreichend starke Behandlung der Oberfläche 105 durch Ozon bzw. kaltes atmosphärisches Plasma sicherzustellen und ein Entweichen von Ozon aus der Reaktorkammer 220 möglichst zu verhindern. Ein Volumenstrom durch den Saugmund 210 kann ca. 10-mal so groß sein wie ein Volumenstrom durch die Reaktorkammer 220. Als sinnvoller Volumenstrom durch die Reaktorkammer 220 hat sich in einer beispielhaften Ausführungsform ungefähr 1 Liter / Sekunde bewährt. Die Ozonbarriere 240 kann dafür sorgen, dass eine für Luftreinigungsgeräte zulässige Emission von 50 ppb Ozon nicht überschritten wird.The control device 255 can be set up to, on the one hand, operate the ozone gene rators 235 depending on the ozone concentration upstream of the ozone barrier 240 to control. On the other hand, the controller 255 can control flow conditions in the reactor chamber 220 by influencing the valve 275 . In a further embodiment, a controllable valve can also be provided in the area of the inlet 245 . The controls can be interlinked in order to ensure that the surface 105 is treated sufficiently by ozone or cold atmospheric plasma and to prevent ozone escaping from the reactor chamber 220 as far as possible. A volume flow through the suction mouth 210 can be approximately 10 times as large as a volume flow through the reactor chamber 220. In an exemplary embodiment, approximately 1 liter/second has proven to be a reasonable volume flow through the reactor chamber 220. The ozone barrier 240 can ensure that an emission limit of 50 ppb ozone is not exceeded for air cleaning devices.

3 zeigt eine Staubsaugerdüse 110 in einer weiteren Ausführungsform. Im Unterschied zu der in 2 dargestellten Ausführungsform wird die Reaktorkammer 220 bevorzugt mittels eines Gebläses 305 entlüftet. Das Gebläse 305 kann mittels der Steuervorrichtung 255 gesteuert werden. In der dargestellten Ausführungsform verläuft ein aus dem Gebläse 305 austretender Luftstrom in einem Umfeld der Staubsaugerdüse 110. In einer anderen Ausführungsform kann der geförderte Luftstrom jedoch auch in den Anschluss 215 geleitet werden, wie oben mit Bezug auf 2 genauer ausgeführt ist. 3 shows a vacuum cleaner nozzle 110 in a further embodiment. In contrast to the in 2 illustrated embodiment, the reactor chamber 220 is preferably vented by means of a fan 305. The blower 305 can be controlled by the controller 255 . In the illustrated embodiment, an air flow exiting the fan 305 runs in a vicinity of the vacuum cleaner nozzle 110. In another embodiment, however, the conveyed air flow can also be directed into the connection 215, as above with reference to FIG 2 is detailed.

In symbolischer Weise sind eine Energieverbindung 310 und eine Kommunikationsverbindung 315 dargestellt, die jeweils mit der Steuervorrichtung 255 verbunden sind. Die Energieverbindung 310 ist bevorzugt dazu eingerichtet, elektrischen Strom entgegenzunehmen, der insbesondere durch die Saugeinrichtung 125 bereitgestellt sein kann. Die Kommunikationsverbindung 315 kann zur Verbindung mit einer weiteren Steuervorrichtung im Bereich der Saugeinrichtung 125 eingerichtet sein. Beide Verbindungen 310, 315 sind bevorzugt derart am Anschluss 215 ausgeführt, dass sie beim Verbinden eines Saugrohrs 115 oder eines Saugschlauchs 120 automatisch geschlossen werden. In einer weiteren Ausführungsform entfällt die Energieverbindung 310 und der Ozongenerator 235 kann mittels Stroms aus einem elektrischen Energiespeicher betrieben werden, der an der Staubsaugerdüse 110 angebracht ist.A power connection 310 and a communication connection 315 , which are each connected to the control device 255 , are shown symbolically. The energy connection 310 is preferably set up to receive electrical power, which can be provided in particular by the suction device 125 . The communication connection 315 can be set up for connection to a further control device in the area of the suction device 125 . Both connections 310, 315 are preferably designed at the connection 215 in such a way that they are automatically closed when a suction pipe 115 or a suction hose 120 is connected. In a further embodiment, the energy connection 310 is omitted and the ozone generator 235 can be operated using electricity from an electrical energy store which is attached to the vacuum cleaner nozzle 110 .

BezugszeichenlisteReference List

100100: Staubsaugervacuum cleaner
105105: Oberflächesurface
110110: Staubsaugerdüsevacuum cleaner nozzle
115115: Saugrohrintake manifold
120120: Saugschlauchsuction hose
125125: Saugeinrichtungsuction device
130130: Gebläsefan
135135: Schmutzabscheider dirt separator
205205: GehäuseHousing
210210: Saugmundsuction mouth
215215: Anschlussconnection
220220: Reaktorkammerreactor chamber
225225: mechanische Reinigungsvorrichtung (Bürstenwalze)mechanical cleaning device (brush roller)
230230: Dichtelementsealing element
235235: Ozongeneratorozone generator
240240: Ozonbarriereozone barrier
242242: Partikelfilterparticle filter
245245: Einlassinlet
250250: Strömungskanalflow channel
255255: Steuervorrichtungcontrol device
260260: Auflagesensorpad sensor
265265: Strömungssensorflow sensor
270270: Ozonsensorozone sensor
275275: Ventil Valve
305305: Gebläsefan
310310: Energieverbindungenergy connection
315315: Kommunikationsverbindungcommunication link

Claims

Vacuum cleaner nozzle (110) for treating a surface (105), the vacuum cleaner nozzle (110) comprising: - a suction mouth (210) and a reactor chamber (220), for contact with the surface (105) next to each other, - wherein the reactor chamber (220) comprises an ozone generator (235) for providing ozone in the region of the surface (105) and an ozone barrier (240); - means (250, 305) for providing an air flow from the ozone generator (235) to the ozone barrier (240); - A fan (305) for providing the air flow; and - A valve (275) in the flow channel (250) and a control device (255) for controlling the valve (275) depending on the air flow in the reactor chamber (220).

vacuum cleaner nozzle (110). claim 1 , comprising a sealing element (230) for sealing the suction mouth (210) relative to the reactor chamber (220) in the region of the surface (105).

vacuum cleaner nozzle (110). claim 1 or 2 , further comprising a connection (215) for a suction tube (115) pneumatically connected to the suction mouth (210); and a flow channel (250) to direct the flow of air from the ozone barrier (240) into the port (215).

vacuum cleaner nozzle (110). claim 1 , further comprising a pressure or flow sensor (265) in the reactor chamber (220).

A vacuum cleaner nozzle (110) according to any one of the preceding claims, further comprising a contact sensor (260) for deactivating the ozone generator (235) in the event of a lack of contact of the reactor chamber (220) with the surface (105).

Vacuum cleaner nozzle (110) according to any one of the preceding claims, further comprising an inlet (245) for air into the reactor chamber (220), the inlet (245) being arranged on a side of the reactor chamber (220) remote from the suction mouth (210).

A vacuum cleaner nozzle (110) as claimed in any preceding claim, wherein the ozone generator (235) is comprised of a plasma generator for providing a cold atmospheric plasma.

A vacuum cleaner (100) comprising a vacuum cleaner nozzle (110) according to any one of the preceding claims and suction means (125) for pneumatic connection to the suction mouth (210).

vacuum cleaner (100) after claim 8 , further comprising a power connection (310) for providing electrical power to the vacuum cleaner nozzle (110).