DE10321977A1

DE10321977A1 - Staubsauger mit einer durch Druckluft wirkenden Reinigungsvorrichtung für Keramikfilter

Info

Publication number: DE10321977A1
Application number: DE10321977A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kermmerzell; Albert Kleinhenz; Michael Krammer; Georg Schwalme; Thomas Strehler
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-12-02
Also published as: CN1791351A; EP1626647A1; WO2004100752A1

Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Staubsauger-Vorrichtung zum Abscheiden von Teilchen aus Luft, insbesondere zum Ausfiltern von Staub in einem Staubsauger, mit einem Gehäuse, das ein Motor-/Gebläseaggregat aufweist, zum Ansaugen von teilchenbeladener Luft über eine Eintrittsöffnung, zum Fördern der Luft durch einen Keramikfilter, an dessen anströmseitiger Oberfläche sich die Teilchen vorzugsweise anlagern, und zum abströmseitigen Ausblasen von gereinigter Luft aus einer Austrittsöffnung, die über einen Strömungskanal mit der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters verbunden ist. Um die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung über einen langen Zeitraum zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Reinigungseinrichtung zum insbesondere mechanischen Entfernen der am Keramikfilter angelagerten Teilchen aufweist. Dadurch kann trotz einer langen Benutzungsdauer oder einer großen Menge an abzuscheidendem Staub die Vorrichtung mit einem hohen Wirkungsgrad die Teilchen aus der Luft abscheiden. Bei Staubsaugern verbessert sich das Saugergebnis, da die Saugleistung an der Düse über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.

Description

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 Filterfläche entsteht am Filter ein derart großer Druckabfall, dass die Funktion des Staubsaugers deutlich beeinträchtigt oder sogar unmöglich gemacht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart zu verbessern, dass die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen der am Keramikfilter angelagerten Teilchen aufweist. Durch vorzugsweise mechanisches Entfernen der am Keramikfilter angelagerten Teilchen werden die Durchtrittsöffnungen, bzw. die Strömungskanäle innerhalb des Keramikfilters wieder freigelegt, so dass der von einem Motor-/Gebläseaggregat erzeugte Saugluftstrom mit möglichst geringem Druckabfall den Keramikfilter durchströmen kann. So kann trotz einer langen Benutzungsdauer oder einer großen Menge an abzuscheidendem Staub die Vorrichtung mit einem hohen Wirkungsgrad die Teilchen aus der Luft abscheiden. Bei Staubsaugern verbessert sich das Saugergebnis, da die Saugleistung an der Düse über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.

Die Reinigungseinrichtung ist insbesondere zum Entfernen von an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters angelagerten Teilchen ausgebildet aber auch zum Entfernen von Teilchen aus inneren Strömungskanälen des offenporigen Keramikfilters geeignet. Die überwiegende Mehrzahl der Teilchen lagert sich jedoch an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters an und nur ein geringer Anteil von Teilchen gelangt in die innere Struktur des Keramikfilters. Die größte Reinigungswirkung wird deshalb dann erreicht, wenn vorzugsweise die an der anströmseitigen Oberfläche angelagerten Teilchen entfernt werden, da dort die meisten Teilchen vorhanden sind. Ein Entfernen der Teilchen von der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters ist auch durch wesentlich einfachere Mittel möglich, als das Entfernen von Teilchen aus der inneren Struktur des Keramikfilters.

Die Reinigungseinrichtung weist vorzugsweise einen Drucklufterzeuger zum Abblasen der Teilchen von der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters auf. Durch die Verwendung eines Drucklufterzeugers können die Teilchen von der Oberfläche des Keramikfilters in einfacher Weise abgeblasen werden. Das Reinigen mittels Druckluft hat insbesondere den Vorteil, dass keine chemischen oder thermischen Mittel erforderlich sind um den Keramikfilter zu reinigen. Wenn die Vorrichtung zum Ausfiltern von Staub in einem Staubsauger vorgesehen ist, kann insbesondere das im Staubsauger bereits vorhandene Motor-/Gebläseaggregat als Drucklufterzeuger zum Abblasen der Teilchen von dem Keramikfilter eingesetzt werden. Damit wird insbesondere bei Staubsaugern eine kostengünstig herzustellende Reinigungseinrichtung bereitgestellt.

Vorzugsweise wird der Drucklufterzeuger bzw. das im Staubsauger vorhandene Motor-/Gebläseaggregat mit seiner Überdruckseite strömungstechnisch an die abströmseitige Oberfläche des Keramikfilters angeschlossen. Wenn der Drucklufterzeuger mit seiner Überdruckseite an die abströmseitige Oberfläche des Keramikfilters angeschlossen ist, wird eine Luftströmung erzeugt, die ausgehend von der abströmseitigen Oberfläche durch den Keramikfilter hindurch zu der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters führt. Durch ein derartiges Rückblasen des Keramikfilters in eine Strömungsrichtung die entgegen der Strömungsrichtung zum Ablagern der Teilchen gerichtet ist, können die Teilchen von der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters abgesprengt werden. Gegenüber der einfachen Alternative die Teilchen durch Abblasen von der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters zu entfernen, hat die Alternative des Durchströmens bzw. des Rückblasens des Keramikfilters den Vorteil, dass nicht nur Teilchen von der Oberfläche des Keramikfilters abgeblasen werden, sondern zumindest zum Teil auch Teilchen die in die Struktur des Keramikfilters eingedrungen sind wieder entgegen ihrer Eindringrichtung herausgeblasen werden können. Durch ein derartiges Rückblasen des Keramikfilters wird dieser besonders effektiv von abgelagerten Teilchen gereinigt.

Die Reinigungseinrichtung kann eine erste Ventilanordnung aufweisen, die bei an der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters anstehenden Überdruck die Austrittsöffnung verschließt. Wird bei einem üblichen Staubsauger das bereits vorhandene Motor-/Gebläseaggregat als Drucklufterzeuger verwendet, so ist durch eine geeignete Ventilanordnung sicherzustellen, dass das Motor-/Gebläseaggregat entgegen dem üblichen Staubsaugerbetrieb an der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters keinen Unterdruck sondern einen Überdruck erzeugt. Zur Erzeugung eines Überdruckraumes innerhalb des Staubsaugers ist deshalb die Austrittsöffnung die im Staubsaugerbetrieb zum Ausblasen von gereinigter Luft vorgesehen ist, im Reinigungsbetrieb zu verschließen. Die Austrittsöffnung wird mittels einer ersten Ventilanordnung verschlossen, wenn die Reinigungseinrichtung im Betrieb ist und an der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters ein Überdruck anstehen soll. Die erste Ventilanordnung kann in einer einfachen und kostengünstigen Ausbildung eine vorzugsweise mechanisch oder elektrisch zu betätigende Klappe aufweisen, die in der Austrittsöffnung angeordnet ist.

Der Drucklufterzeuger kann durch Motor-/Gebläseaggregat des Staubsaugers gebildet werden. In einer einfachen Ausgestaltung kann ein Überdruck an der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters durch Umkehrung der Drehrichtung des Motor-/Gebläseaggregates erzeugt werden. Bei einem Staubsauger kann bspw. ein Umschalten vom Saugbetrieb in den Reinigungsbetrieb durch einfaches Umkehren der Drehrichtung des Motor-/Gebläseaggregates erfolgen. Dabei sind insbesondere die Schaufelblätter des Gebläseteils derart gestaltet, dass sie in effektiver Weise je nach Drehrichtung an der dem Keramikfilter zugewandten Seite einen Überdruck, bzw. einen Unterandruck erzeugen können. Als Antrieb für das Gebläseaggregat kann ein üblicher Motor verwendet werden, der in seine beiden Drehrichtungen betreibbar ist. Wenn ein Motor verwendet wird, der nur in einer Drehrichtung betreibbar ist, so kann zwischen Motor- und Gebläseaggregat ein Getriebe vorgesehen sein, durch das das Gebläse in seiner Drehrichtung umgekehrt werden kann.

Ist die Drehrichtung des Motor-/Gebläseaggregats nicht umkehrbar ausgebildet, so kann der Überdruck für die abströmseitige Oberfläche des Keramikfilters im Reinigungsbetrieb mittels einer Bypass-Leitung bereitgestellt werden. Dazu ist das Motor-/Gebläseaggregat im Strömungskanal angeordnet und unterdruckseitig an die abströmseitige Oberfläche des Keramikfilters angeschlossen, und dem Strömungskanal ist eine Bypass-Leitung zugeordnet, welche die Überdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats mit der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters verbindet. Die Bypass-Leitungen leitet den Überdruck, der an einem Ende des Motor-/Gebläseaggregats erzeugt wird, welches im Saugbetrieb der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters abgewandt ist, an die abströmseitige Oberfläche des Keramikfilters hin. Bei geöffneter Bypass-Leitung befindet sich das Motor-/Gebläseaggregat im Reinigungsbetrieb. Bei geschlossener Bypass-Leitung befindet sich das Motor-/Gebläseaggregat im Saugbetrieb.

Zum Umschalten des Motor-/Gebläseaggregats vom Saugbetrieb in den Reinigungsbetrieb ist deshalb in der Bypass-Leitung eine dritte Ventilanordnung vorgesehen, zum Verschließen der Bypass-Leitung in einem Abscheidebetrieb. Bei geschlossener Bypass-Leitung bzw. bei geschlossener dritter Ventilanordnung befindet sich das Motor-/Gebläseaggregat im Saugbetrieb, bei dem Teilchen an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters abgeschieden werden. Die dritte Ventilanordnung kann in einfacher und kostengünstiger Weise als Klappe ausgebildet sein, die in der Bypass-Leitung angeordnet ist und mechanisch oder elektrisch betätigt werden kann.

Die Reinigungseinrichtung kann eine zweite Ventilanordnung aufweisen, die bei an der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters anstehendem Überdruck den Strömungskanal zwischen Motor-/Gebläseaggregat und Keramikfilter verschließt. Wird ein Motor-/Gebläseaggregat verwendet, das in seiner Drehrichtung nicht umkehrbar ist und das eine Bypass-Leitung aufweist, welche die Überdruckseite des Motor- /Gebläseaggregats mit der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters verbindet, ist es zur Vermeidung eines Kurzschlussbetriebs notwendig, den Strömungskanal zwischen abströmseitiger Oberfläche des Keramikfilters und der Unterdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats zu verschließen. Die zweite Ventilanordnung zum Verschließen dieses Strömungskanals kann in einfacher und kostengünstiger Weise als Klappe ausgebildet sein, die analog zur ersten und dritten Ventilanordnung mechanisch oder elektrisch betätigt werden kann.

Um einen ausreichenden Überdruck an der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters erzeugen zu können kann eine vierte Ventilanordnung zum Öffnen eines Strömungsdurchtritts zwischen der Unterdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats und der freien Umgebung in einem Reinigungsbetrieb vorgesehen sein. Über diesen Strömungsdurchtritt kann eine ausreichende Menge an Frischluft der Unterdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats zugeführt werden, ohne auf eine Luftzufuhr durch den Keramikfilter hindurch angewiesen sein. Wenn Frischluft im Reinigungsbetrieb über den geöffneten Strömungsdurchtritt zur Unterdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats gelangen kann, kann das Motor-/Gebläseaggregat unter geringem Druckabfall beim Ansaugen in effizienter Weise mit hohem Wirkungsgrad betrieben werden.

Der Drucklufterzeuger kann im Reinigungsbetrieb zum pulsierenden Anströmen der Oberfläche des Keramikfilters intermittierend betreibbar sein. Gegenüber einem kontinuierlichen Anströmen der Oberfläche des Keramikfilters hat ein pulsierendes Anströmen den Vorteil, dass die an der Oberfläche des Keramikfilters angelagerten Teilchen impulsartig mit einer Kraft beaufschlagt werden. Durch das impulsartige Einwirken auf die Teilchen können nicht nur an der äußeren Oberfläche des Keramikfilters angelagerte Teilchen wirkungsvoll abgeblasen werden, sondern auch Teilchen die in die innere Struktur des Keramikfilters eingedrungen sind können dadurch erfolgreich aus dem Keramikfilter ausgeblasen werden.

In Ergänzung zur Reinigungseinrichtung kann die Vorrichtung einen Sammelbehälter die durch die Reinigungseinrichtung vom Keramikfilter entfernten Teilchen aufweisen. Durch die Reinigungseinrichtung werden die an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters angelagerten Teilchen in einen der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters zugewandten Raum, insbesondere in einen Staubraum eines Staubsaugers zurückgeblasen. Um die vom Keramikfilter abgelösten Teilchen zu sammeln und aus der Vorrichtung austragen zu können kann der Sammelbehälter so angeordnet sein, dass die von der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters abgelösten Teilchen vorzugsweise durch Schwerkraft oder die vorhandene Luftströmung in den Sammelbehälter hineinfallen, bzw. hineingeschoben werden.

Alternativ oder in Ergänzung kann die Vorrichtung ein zwischen den Keramikfilter und den Sammelbehälter angeordnetes Fördermittel zum Transportieren der vom Keramikfilter abgelösten Teilchen in den Sammelbehälter aufweisen. Das Fördermittel stellt sicher, dass die von der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters gelösten Teilchen in den Sammelbehälter gelangen können. Bei Verwendung eines Fördermittels kann die Position des Sammelbehälters innerhalb der Vorrichtung bzw. innerhalb des Staubsauges frei gewählt werden. Der Sammelbehälter muss dann nicht mehr bei Ausnutzung der Schwerkraft unterhalb des Keramikfilters angeordnet sein, derart, dass die von der Oberfläche des Keramikfilters abgelösten Teilchen allein aufgrund der Schwerkraft in den Sammelbehälter fallen können. Das Fördermittel kann hingegen derart ausgebildet sein, dass die von der Oberfläche des Keramikfilters abgelösten Teilchen insbesondere entgegen der Schwerkraft also an eine Position die nicht unterhalb des Keramikfilters liegt transportier werden. Das Fördermittel kann bspw. durch einen luftdurchströmten Kanal gebildet werden, der die von der Oberfläche des Keramikfilters abgelösten Teilchen über den Kanal in den Sammelbehälter hineinbläst. Die Teilchen werden innerhalb des Kanals durch die Schleppkraft der Luftströmung transportiert. In einer einfacheren Variante kann das Fördermittel bspw. auch als einfache Rutsche ausgebildet sein, die unter Ausnutzung der Schwerkraft die Teilchen von der Oberfläche des Keramikfilters in den Sammelbehälter transportieren.

Neben der Vorrichtung zum Abscheiden von Teilchen aus Luft betrifft die Erfindung auch ein zugehöriges Verfahren. Das Verfahren zum Abscheiden von Teilchen aus Luft, insbesondere zum Ausfiltern von Staub in einem Staubsauger ist durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet. Die staubbeladene Luft wird über eine Eintrittsöffnung in einem Gehäuse, insbesondere eines Staubsaugers angesaugt. Die angesaugte Luft wird durch einen im Staubsauger angeordneten Keramikfilter hindurch gefördert. Dabei lagert sich Staub insbesondere an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters an. Nachdem die Luft das Keramikfilter passiert hat, wird die gereinigte Luft aus einer Austrittsöffnung im Gehäuse des Staubsaugers ausgeblasen. Nachdem der Staub an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters abgelagert und die gereinigte Luft ausgeblasen ist, wird das Keramikfilter durch Abblasen des an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters angelagerten Staubes abgereinigt.

Das Abblasen des Staubes von der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters kann durch Anlegen eines Überdruckes an die anströmseitige Oberfläche des Keramikfilters erfolgen.

In einer bevorzugten Ausführung kann das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte aufweisen. Die Austrittsöffnung wird mittels einer ersten Ventilanordnung geschlossen. Ein Strömungskanal zwischen einem Motor-/Gebläseaggregat und dem Keramikfilter wird mittels einer zweiten Ventilanordnung geschlossen. Eine Bypass-Leitung, welche die Überdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats mit der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters verbindet, wird mittels einer dritten Ventilanordnung geöffnet. Ein Strömungsdurchtritt zwischen der Unterdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats und der freien Umgebung wird mittels einer vierten Ventilanordnung geöffnet.

In einer Alternative des Verfahrens kann Überdruck durch eine Drehrichtungsumkehr eines als Sauggebläse an die abströmseitige Oberfläche des Keramikfilters angeschlossenen Motor-/Gebläseaggregats erzeugt werden. Eine Drehrichtungsumkehr des Motor-/Gebläseaggregats hat den Vorteil, dass auf umfangreichen Ventilanordnungen weitgehend verzichtet werden kann.

Die Erfindung ist anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematisch Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 einen schematische Darstellung einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die schematische Darstellung in 1 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 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 Austrittsöffnung 19 nach außen aus der Vorrichtung hinausgeblasen. Mittels des Motor-/Gebläseaggregats 11 wird somit von Teilchen gereinigte Luft in einem Strömungskanal 20 von der abströmseitigen Oberfläche 17 des Keramikfilters 6 zum Ausblasen an die Eintrittsöffnung 19 gefördert.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform bildet das Motor-/Gebläseaggregat gleichzeitig einen Drucklufterzeuger 21, der mit seiner Überdruckseite strömungstechnisch an die abströmseitige Oberfläche 17 des Keramikfilters 6 angeschlossen ist. Um eine Reinigungseinrichtung 22 auszubilden, ist dem Strömungskanal 20 eine Bypassleitung 23 zugeordnet. Die Bypass-Leitung 23 verbindet die Überdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats 11 mit der abströmseitigen Oberfläche 17 des Keramikfilters 6.
Eine erste Ventilanordnung 24 ist der Austrittsöffnung 19 zugeordnet, so dass die Austrittsöffnung 19 bei an der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters 6 anstehenden Überdruck durch erste Ventilanordnung 24 im Reinigungsbetrieb geschlossen ist. Durch das Verschließen der Austrittsöffnung 19 mittels der ersten Ventilanordnung 24 wird verhindert, dass Überdruck aus dem Überdruckraum 16 über die Austrittsöffnung 19 nach außen entweichen kann. Der im Überdruckraum 16 entstehende Überdruck wird der Bypass-Leitung 23 in einen Vorraum 25 geleitet, der strömungstechnisch an die abströmseitige Oberfläche 17 des Keramikfilters 6 angeschlossen ist. Eine zweite Ventilanordnung 26 verhindert einen Kurzschlussbetrieb des Motor-/Gebläseaggregats 11, indem ein Rückströmen des Überdrucks aus dem Vorraum 25 in den Unterdruckraum 15 mittels der zweiten Ventilanordnung 26 im Reinigungsbetrieb verhindert ist. Eine dritte Ventilanordnung 27 ist in der Bypass-Leitung 23 vorgesehen. Die dritte Ventilanordnung 27 dient zum Verschließen der Bypass-Leitung 23 in einem üblichen Saugbetrieb des Staubsaugers. Im Reinigungsbetrieb ist die dritte Ventilanordnung 27 geöffnet und der im Überdruckraum 16 herrschende Überdruck kann in den Vorraum 25 geleitet werden. Eine vierte Ventilanordnung 28 ist in einem Strömungsdurchtritt 29 angeordnet, der den Unterdruckraum 15 mit der freien Umgebung verbindet. Im normalen Saugbetrieb für den Staubsauger ist die vierte Ventilanordnung 28 geschlossen. Im Reinigungsbetrieb ist die vierte Ventilanordnung 28 geöffnet und Frischluft kann von der Umgebung in den Unterdruckraum 15 angesaugt werden. Im üblichen Saugbetrieb des Staubsaugers sind sowohl die erste Ventilanordnung 24 als auch die zweite Ventilanordnung 26 geöffnet und die dritte Ventilanordnung und die vierte Ventilanordnung 28 sind geschlossen. Im Reinigungsbetrieb sind die erste Ventilanordnung 24 und die zweite Ventilanordnung 26 geschlossen und die dritte Ventilanordnung 27 sowie die vierte Ventilanordnung 28 sind geöffnet. Alle Ventilanordnungen können bspw. als elektrisch betätigbare Schieber oder Klappen ausgebildet sein.
Im Reinigungsbetrieb kann ein im Vorraum 25 anstehender Überdruck von Luft ausschließlich über die Struktur des Keramikfilters 6 in Richtung in den Staubraum 4 hinein entweichen. Bei rückwärtsgerichtetem Durchströmen des Keramikfilters 6 von der abströmseitigen Oberfläche 17 in Richtung auf die anströmseitige Oberfläche 18 des Keramikfilters wird der Keramikfilter 16 von der Seite des Vorraums 25 in Richtung in den Staubraum 4 hinein durchströmt. Dabei werden an der anströmseitigen Oberfläche 18 des Keramikfilters 6 angelagerte Teilchen 10 mitgerissen und fallen aufgrund der Schwerkraft oder Schleppkraft der Blasluft in den Sammelbehälter 9 hinein. Bei einem derartigen Rückblasen des Keramikfilters 6 werden auch Teilchen 10 aus dem Keramikfilter 6 abgereinigt, die aufgrund seiner offenporigen Struktur in das Innere das Keramikfilters 6 eingedrungen sind. Alternativ zur Verwendung der Ventilanordnung kann ein Überdruck im Vorraum 25 auch dadurch erzeugt werden, wenn die Drehrichtung des elektrischen Motors 12 des Motor-/Gebläseaggregats 11 in seiner Drehrichtung umgekehrt wird. Bei Drehrichtungsumkehr des elektrischen Motors 12 wird das Gebläserad 14 in umgekehrter Richtung betrieben und im bisherigen Unterdruckraum 15 wird ein Überdruck aufgebaut. Im bisherigen Überdruckraum 16 entsteht ein Unterdruck, der zur Folge hat, dass Frischluft aus der Umgebung über die offene Austrittsöffnung 19 eintreten kann. Bei dieser Variante kann die Bypass-Leitung 23 entfallen. Ebenso sind die Ventilanordnungen 26, 27 und 28 nicht erforderlich.
In beiden Alternativen kann der Drucklufterzeuger 21 zum pulsierenden Anströmen der abströmseitigen Oberfläche 17 des Keramikfilters 6 intermittierend betreibbar sein. Ist der Sammelbehälter 9, wie in 2 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.
Die in 2 dargestellte Variante weist mindestens eine auf die anströmseitige Oberfläche 18 des Keramikfilters 6 gerichtete Strahldüse 31 auf. Die Strahldüse wird über eine Luftdruckleitung 32 mit Überdruck versorgt. Der Überdruck kann von einem Luftverdichter 33 erzeugt sein, der mittels eines elektrischen Motors 34 antreibbar ist. Der elektrische Motor 34 ist an eine eigene Energiequelle 35b oder an die gleiche elektrische Energiequelle 35a anschließbar, wie der Motor 12 des Motor-/Gebläseaggregats 11. Die Energiequelle 35b kann auch eine netzunabhängig energieversorgung sein, wie z.B. eine Batterie oder ein Akkumulator.

Claims

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) vorzugsweise anlagern, und zum abströmseitigen Ausblasen von gereinigter Luft aus einer Austrittsöffnung (19), die über einen Strömungskanal (20) mit der abströmseitigen Oberfläche (17) des Keramikfilters (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Reinigungseinrichtung (22) zum insbesondere mechanischen Entfernen der am Keramikfilter (6) angelagerten Teilchen aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (22) zum Entfernen von an der anströmseitigen Oberfläche (18) des Keramikfilters (6) angelagerten Teilchen (10) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (22) einen Drucklufterzeuger (21) aufweist, zum Abblasen der Teilchen (10) von der anströmseitigen Oberfläche (18) des Keramikfilters (6).
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucklufterzeuger (21) mit seiner Überdruckseite strömungstechnisch an die abströmseitige Oberfläche (17) des Keramikfilters (6) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (22) eine erste Ventilanordnung (24) aufweist, die bei an der abströmseitigen Oberfläche (17) des Keramikfilters anstehendem Überdruck die Austrittsöffnung (19) verschließt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucklufterzeuger (21) durch das Motor-/Gebläseaggregat (11) des Staubsaugers gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung des Motor-/Gebläseaggregats umkehrbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Motor-/Gebläseaggregat (11) im Strömungskanal (20) angeordnet und unterdruckseitig an die abströmseitigen Oberfläche (17) des Keramikfilters (6) angeschlossen ist, und dem Stömungskanal (20) eine Bypass-Leitung (23) zugeordnet ist, welche die Überdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats (11) mit der abströmseitigen Oberfläche (17) des Keramikfilters (6) verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (22) eine zweite Ventilanordnung (26) aufweist, die bei an der abströmseitigen Oberfläche (17) des Keramikfilters (6) anstehendem Überdruck den Strömungskanal (20) zwischen Motor-/Gebläseaggregat (11) und Keramikfilter (6) verschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (22) eine dritte Ventilanordnung (27) zum Verschließen der Bypass-Leitung (23) in einem Abscheidebetrieb der Vorrichtung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (22) eine vierte Ventilanordnung (28) zum Öffnen eines Strömungsdurchtritts (29) zwischen der Unterdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats (11) und der freien Umgebung in einem Reinigungsbetrieb aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucklufterzeuger (21) zum pulsierenden Anströmen der Oberfläche (17) des Keramikfilters (6) intermittierend betreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Sammelbehälter (9) für die durch die Reinigungseinrichtung (22) vom Keramikfilter (6) entfernten Teilchen (10) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, 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.
Verfahren zum Abscheiden von Teilchen aus Luft, insbesondere zum Ausfiltern von Staub in einem Staubsauger, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ansaugen von staubbeladener Luft über eine Eintrittsöffnung in einem Gehäuse des Staubsaugers – Fördern der Luft durch einen im Staubsauger angeordneten Keramikfilter – Anlagern des Staubes an einer anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters – Ausblasen von gereinigter Luft aus einer Austrittsöffnung im Gehäuse des Staubsaugers – Abreinigen des Keramikfilters durch Abblasen des an der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters angelagerten Staubes
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Abblasen des Staubes von der anströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters durch Anlegen eines Überdruckes an die abströmseitige Oberfläche des Keramikfilters erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch die folgenden zusätzlichen Schritte: – Schließen der Austrittsöffnung mittels einer ersten Ventilanordnung – Schließen eines Strömungskanals zwischen einem Motor-/Gebläseaggregat und dem Keramikfilter mittels einer zweiten Ventilanordnung – Öffnen einer Bypass-Leitung, welche die Überdruckseite des Motor- /Gebläseaggregats mit der abströmseitigen Oberfläche des Keramikfilters verbindet, mittels einer dritten Ventilanordnung – Öffnen eines Strömungsdurchtritts zwischen der Unterdruckseite des Motor-/Gebläseaggregats und der freien Umgebung mittels einer vierten Ventilanordnung
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck durch eine Drehrichtungsumkehr eines als Sauggebläse an die abströmseitige Oberfläche des Keramikfilters angeschlossenen Motor-/Gebläseaggregats erzeugt wird.