DE102021211634B4

DE102021211634B4 - plasma device

Info

Publication number: DE102021211634B4
Application number: DE102021211634.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Hassfurter; Thomas Mudra; Kai Schmitt; Tobias Wende
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2021-10-14
Publication date: 2023-06-22
Anticipated expiration: 2041-10-15
Also published as: DE102021211634A1

Abstract

Plasma-Vorrichtung (1) zum Behandeln von Oberflächen (2; 3; 4; 5), insbesondere bei Textilien (3), mit einem Gehäuse (6), in welchem zumindest eine Plasmaquelle (7) angeordnet ist, über die Plasma auf die zu behandelnde Oberfläche (2; 3; 4; 5) ausbringbar ist, wobei ein Schwingungserzeuger (8) vorgesehen ist, der derart ausgebildet ist, dass er ein Eindringen von Plasma in die zu reinigende Oberfläche (2) unterstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (8) mit einer Membran (11) wirkungsverbunden ist und im Betrieb die Plasmaquelle (7) und/oder ein Luftpolster (12) in Schwingungen versetzt.Plasma device (1) for treating surfaces (2; 3; 4; 5), in particular textiles (3), with a housing (6) in which at least one plasma source (7) is arranged, via the plasma on the surface (2; 3; 4; 5) to be treated can be deployed, with a vibration generator (8) being provided which is designed in such a way that it supports the penetration of plasma into the surface (2) to be cleaned, characterized in that the Vibration generator (8) is operatively connected to a membrane (11) and causes the plasma source (7) and/or an air cushion (12) to vibrate during operation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Plasma-Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen, insbesondere bei Textilien, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Bodenreinigungsgerät, insbesondere einen Saug- und/oder Wischroboter, mit einer solchen Plasma-Vorrichtung.The present invention relates to a plasma device for treating surfaces, in particular textiles, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a floor cleaning device, in particular a vacuum and/or wiping robot, with such a plasma device.

Plasma-Vorrichtungen sind z.B. aus der DE 10 2008 063 050 A1 , der DE 10 2014 003 692 B3 , der DE 10 2017 118 238 A1 und der JP 2010 - 140 746 A bekannt.Plasma devices are for example from the DE 10 2008 063 050 A1 , the DE 10 2014 003 692 B3 , the DE 10 2017 118 238 A1 and the JP 2010 - 140 746 A known.

Aus der EP 2 300 176 B1 ist eine gattungsgemäße Plasma-Vorrichtung zum Behandeln von Oberflächen, beispielsweise Textilien, mit einem Gehäuse bekannt, in dem eine Plasmaquelle mit einer Elektrode angeordnet ist. Ebenfalls vorgesehen sind eine Einrichtung zum Ansaugen von Umgebungsluft sowie Mittel zum Ausblasen einer Mischung von Umgebungsluft und Plasma in den zu reinigenden Gegenstand. Über einen Drucksensor kann dabei ein Überdruck im Bereich einer Ausblasöffnung erfasst werden. Über das Gebläse kann der Druck im Bereich der Auslassöffnung erhöht und dadurch eine Tiefenreinigung bei einem Textil verbessert werden.From the EP 2 300 176 B1 discloses a generic plasma device for treating surfaces, for example textiles, with a housing in which a plasma source with an electrode is arranged. A device for sucking in ambient air and means for blowing out a mixture of ambient air and plasma into the object to be cleaned are also provided. Overpressure in the area of a blow-out opening can be detected via a pressure sensor. The pressure in the area of the outlet opening can be increased via the blower, thereby improving deep cleaning of a textile.

Aus der DE 10 2011 010 355 A1 ist ein Bodenreinigungsgerät, beispielsweise ein Staubsauger oder ein Schrubber mit einem integrierten Plasma-Applikator zur Applikation eines nicht thermischen atmosphärischen Plasmas bekannt. Hierdurch soll eine deutlich verbesserte Reinigung von Böden ermöglicht werden.From the DE 10 2011 010 355 A1 a floor cleaning device, for example a vacuum cleaner or a scrubbing brush with an integrated plasma applicator for the application of a non-thermal atmospheric plasma is known. This is intended to enable significantly improved cleaning of floors.

Zur Reinigung von Kleidungsstücken können diese gewaschen bzw. auch chemisch gereinigt werden, wobei zunehmend auch eine Auffrischung bzw. Behandlung mittels Plasma in den Fokus der Betrachtung rückt, da dieses Plasma in der Lage ist, Geruchsmoleküle zu zerstören und dadurch negative Gerüche zu eliminieren. Gleichzeitig wirkt derartiges Plasma antibakteriell und antimikrobiell.To clean items of clothing, they can be washed or dry-cleaned, with increasing focus on refreshing or treatment using plasma, since this plasma is able to destroy odor molecules and thereby eliminate negative odors. At the same time, such plasma has an antibacterial and antimicrobial effect.

Als Plasma wird dabei ein vierter Aggregatszustand neben fest, flüssig oder gasförmig bezeichnet, wozu einem Gas bzw. Gasgemisch hinreichend viel Energie, beispielsweise in Form von elektrischer Energie zugeführt wird, wodurch einige Atome des Gases ionisiert und Elektronen aus der Atomhülle entfernt werden. Diese bewegen sich als freie Teile, so dass ein positiv geladenes Atom zurückbleibt. Sofern ein Gas aus einem ausreichend hohen Anteil an freien Ionen und Elektronen besteht, bezeichnet man dies als Plasma. Plasma ist also Materie, deren Bestandteile teilweise geladene Komponenten, Ionen und Elektronen sind, die sich als freie Ladungsträger bewegen. Derartige Plasmen besitzen geruchsinaktivierende und antimikrobielle Eigenschaften, wobei letztere insbesondere in einer Austrocknung, Scherspannung, UV-Strahlung sowie freien Radialen und Ladungen begründet liegen. Bei kaltem Plasma, auch Niederdruckplasmen genannt, entstehen besondere reaktive Partikel, wie beispielsweise verschiedene Sauerstoff- und Stickstoffspezies, die eine ausreichend hohe Lebensdauer aufweisen, um bei einer indirekten Exposition organische Verbindungen zu schädigen. Zu derartigen Partikeln zählen unter anderem atomarer Sauerstoff, Superoxidradikale, Ozon, Hydroxylradikale, Stickstoffmonooxid und Stickstoffdioxid. Diese Partikel zeigen dabei nicht nur eine zerstörerische Wirkung auf unterschiedlichste Geruchsmoleküle, sondern auch auf Zellkomponenten, wodurch auch eine Wirkung gegen Bakterien, Keime, Viren, Pilze oder andere vergleichbare Mikroorganismen mit Plasma möglich ist.In addition to solid, liquid or gaseous, plasma is a fourth physical state, for which a gas or gas mixture is supplied with sufficient energy, for example in the form of electrical energy, whereby some atoms of the gas are ionized and electrons are removed from the atomic shell. These move as free parts, leaving a positively charged atom behind. If a gas consists of a sufficiently high proportion of free ions and electrons, this is referred to as a plasma. So, plasma is matter, the parts of which are partially charged components, ions and electrons, which move as free charge carriers. Such plasmas have odor-inactivating and antimicrobial properties, the latter being based in particular on drying out, shear stress, UV radiation and free radials and charges. Cold plasmas, also known as low-pressure plasmas, produce special reactive particles, such as various oxygen and nitrogen species, which have a long enough lifetime to damage organic compounds if exposed indirectly. Such particles include, but are not limited to, atomic oxygen, superoxide radicals, ozone, hydroxyl radicals, nitric oxide, and nitrogen dioxide. These particles not only have a destructive effect on a wide variety of odor molecules, but also on cell components, which means that an effect against bacteria, germs, viruses, fungi or other comparable microorganisms with plasma is possible.

Dabei laden sich die Zellwände mit den im Plasma vorhandenen Elektronen negativ auf, die aufgrund ihrer elektrostatischen Abstoßung starke mechanische Spannungen bis hin zum Übersteigen der Zugfestigkeit und damit der Zerstörung von Geruchsmolekülen bzw. Zellwänden führen. Zugleich stören sie auch das Ladungsgleichgewicht der Geruchsmoleküle durch weitere elektrostatische Wechselwirkungen. Ein Erzeugen von Plasma ist beispielsweise mittels einer Hochfrequenz möglich.The cell walls become negatively charged with the electrons present in the plasma, which, due to their electrostatic repulsion, lead to strong mechanical stresses that can even exceed the tensile strength and thus destroy odor molecules or cell walls. At the same time, they also disturb the charge balance of the odor molecules through further electrostatic interactions. Generating plasma is possible, for example, by means of a high frequency.

Bei gattungsgemäßen Plasma-Vorrichtungen wird Plasma durch Anlegen einer Hochspannung als 50 kHz Wechselspannung an die Elektroden, die durch ein isolierendes Dielektrikum voneinander getrennt sind, erzeugt. Ein direkter Wirkungsbereich dieses so erzeugten Plasmas beschränkt sich jedoch nur auf wenige 100 µm rund um die Plasmaquelle, was insbesondere eine Tiefenreinigung von Oberflächen, beispielsweise Textilien bzw. Böden, insbesondere Teppichen oder Teppichböden, zumindest erschwert. Zudem wird auch eine Breite des Wirkbereichs deutlich eingeschränkt.In plasma devices of this type, plasma is generated by applying a high voltage of 50 kHz AC to the electrodes, which are separated from one another by an insulating dielectric. However, a direct effective area of this plasma generated in this way is limited to only a few 100 μm around the plasma source, which at least makes deep cleaning of surfaces, for example textiles or floors, in particular carpets or carpeted floors, at least more difficult. In addition, a width of the effective range is also significantly restricted.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Plasma-vorrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere eine verbesserte Tiefenwirkung aufweist. The present invention is therefore concerned with the problem of specifying an improved or at least an alternative embodiment for a plasma device of the generic type, which in particular has an improved depth effect.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this problem is solved by the subject matter of independent claim 1 . Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, entweder die Plasmaquelle selbst oder ein diese umgebenden Luftpolster in Schwingungen zu versetzen, wodurch das Plasma tiefer in die zu reinigende Oberfläche, beispielsweise ein Textil bzw. ein Teppich oder ein Teppichboden, eindringen und dadurch der Wirkbereich des Plasmas vergrößert werden kann. Die Begriffe Teppich und Teppichboden werden hier insbesondere als gleichbedeutend verwendet. Die erfindungsgemäße Plasma-Vorrichtung zum Behandeln von Oberflächen, beispielsweise Textilien, weist somit ein Gehäuse auf, in dem eine Plasmaquelle mit einer Elektrode angeordnet ist. Über die Elektrode ist Plasma auf die zu behandelnde Oberfläche ausbringbar. Erfindungsgemäß ist nun ein Schwingungserzeuger vorgesehen, der derart ausgebildet ist, dass er ein Einbringen von Plasma in die zu reinigende Oberfläche unterstützt und dadurch den Wirkbereich des Plasmas vergrößert. Neben einer Vergrößerung der Eindringtiefe kann auch eine Wirkbreite vergrößert werden, wodurch der Wirkbereich insgesamt räumlich vergrößert werden kann. Durch den vergrößerten Wirkbereich kann somit auch eine bessere Eliminierung von Geruchsmolekülen, Keimen und Bakterien bis in die Tiefe der Oberfläche bzw. der Textilien erreicht werden. Durch den Schwingungserzeuger erfolgt zudem eine unmittelbar haptisch wahrnehmbare Funktionsrückmeldung bei einem Benutzer, wodurch dieser unmittelbar haptisch über die Funktion der Plasma-Vorrichtung unterrichtet wird. Durch die von dem Schwingungserzeuger erzeugten Schwingungen bzw. Vibrationen kann darüber hinaus ein deutlich verbessertes Gleiten der Plasma-Vorrichtung auf der zu reinigenden Oberfläche erfolgen, was nicht nur einen Reinigungsvorgang erleichtert, sondern die Oberfläche an sich auch schont.The present invention is based on the general idea, either the plasma source vibrate itself or an air cushion surrounding it, as a result of which the plasma can penetrate deeper into the surface to be cleaned, for example a textile or a carpet or a carpeted floor, and the effective range of the plasma can thereby be increased. In particular, the terms carpet and carpeting are used interchangeably herein. The plasma device according to the invention for treating surfaces, for example textiles, thus has a housing in which a plasma source with an electrode is arranged. Plasma can be applied to the surface to be treated via the electrode. According to the invention, a vibration generator is now provided which is designed in such a way that it supports the introduction of plasma into the surface to be cleaned and thereby increases the effective area of the plasma. In addition to increasing the penetration depth, an effective width can also be increased, as a result of which the effective area can be spatially enlarged overall. Due to the enlarged effective area, a better elimination of odor molecules, germs and bacteria can be achieved deep into the surface or the textiles. In addition, the vibration generator provides a functional feedback that can be directly perceived by touch by a user, as a result of which the user is informed directly by touch about the function of the plasma device. In addition, the oscillations or vibrations generated by the oscillation generator can significantly improve the sliding of the plasma device on the surface to be cleaned, which not only facilitates a cleaning process but also protects the surface itself.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Schwingungserzeuger mit der Plasmaquelle wirkverbunden und versetzt diese im Betrieb in Schwingungen. Prinzipiell gibt es bei der erfindungsgemäßen Plasma-Vorrichtung zwei Möglichkeiten der Schwingungserzeugung, nämlich einerseits eine direkte Schwingungsanregung der Plasmaquelle, wodurch diese schwingt, und andererseits eine Kopplung des Schwingungserzeugers mit einer Membran, wodurch dieser im Betrieb die Plasmaquelle und/oder ein Luftpolster an der Elektrode in Schwingungen versetzt. Rein theoretisch sind selbstverständlich auch zwei Schwingungserzeuger denkbar, wovon einer direkt mit der Plasmaquelle und der andere mit der Membran wirkungsverbunden ist. Bei einer direkten Kopplung des Schwingungserzeugers mit der Plasmaquelle kann eine besonders leicht haptisch wahrnehmbare Rückmeldung für einen Benutzer oder eine Benutzerin der Plasma-Vorrichtung geschaffen werden.In an advantageous embodiment, the oscillation generator is operatively connected to the plasma source and causes it to oscillate during operation. In principle, there are two ways of generating oscillations in the plasma device according to the invention, namely, on the one hand, direct oscillation excitation of the plasma source, causing it to oscillate, and on the other hand, coupling the oscillation generator to a membrane, whereby this generates the plasma source and/or an air cushion on the electrode during operation vibrated. Purely theoretically, of course, two vibration generators are also conceivable, one of which is operatively connected directly to the plasma source and the other to the membrane. With a direct coupling of the oscillation generator to the plasma source, a particularly easily perceptible tactile feedback can be created for a user of the plasma device.

Erfindungsgemäß ist der Schwingungserzeuger mit einer Membran wirkungsverbunden und versetzt im Betrieb die Plasmaquelle und/oder ein Luftpolster in Schwingungen. So kann diese Membran über eine Dichtung bzw. ein Dämpfungselement mit dem Gehäuse verbunden sein, wodurch der Schwingungserzeuger im Betrieb tatsächlich im Wesentlichen das Luftpolster an der Elektrode in Schwingung versetzt, nicht jedoch beispielsweise das Gehäuse der Plasma-Vorrichtung oder dieses lediglich in deutlich reduzierter Form, wodurch die von dem Schwingungserzeuger erzeugten Schwingungen bzw. Vibrationen für einen Nutzer bzw. eine Nutzerin weniger stark wahrnehmbar sind, was beispielsweise einen Benutzungskomfort erhöhen kann.According to the invention, the vibration generator is operatively connected to a membrane and causes the plasma source and/or an air cushion to vibrate during operation. This membrane can be connected to the housing via a seal or a damping element, whereby the vibration generator essentially causes the air cushion on the electrode to vibrate during operation, but not, for example, the housing of the plasma device or this only in a significantly reduced form , As a result of which the oscillations or vibrations generated by the oscillation generator are less noticeable to a user, which can, for example, increase user comfort.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasma-Vorrichtung besitzt die Elektrode der Plasmaquelle eine Innenelektrode und eine Außenelektrode sowie einen dazwischenliegenden Träger, wobei der Träger insbesondere ein Isolator ist. Eine Oberfläche der Innenelektrode kann dabei beispielsweise isoliert bzw. von einem Dielektrikum umgeben sein, so dass dort keine Plasma-Entladung stattfindet. Durch die Trennung der Innenelektrode von der Außenelektrode können wesentliche Bauteile der Elektrode in einem Gehäuseinneren der Plasma-Vorrichtung und damit geschützt angeordnet werden.In a further advantageous embodiment of the plasma device according to the invention, the electrode of the plasma source has an inner electrode and an outer electrode as well as a carrier lying between them, the carrier being in particular an insulator. A surface of the inner electrode can, for example, be insulated or surrounded by a dielectric, so that no plasma discharge takes place there. By separating the inner electrode from the outer electrode, essential components of the electrode can be arranged in a housing interior of the plasma device and are therefore protected.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Träger ein poröses, luftdurchlässiges Material, beispielsweise eine Keramik, auf. Ein derartiges poröses Material, welches luftdurchlässig ist, ermöglicht ein Durchdringen von durch den Schwingungserreger unter Druckimpulse gesetzte Luft, wobei zusätzlich oder alternativ selbstverständlich auch zumindest ein Luftkanal in dem Träger vorgesehen sein kann. Über die poröse Struktur bzw. den zumindest einen Luftkanal, vorzugsweise mehrere Luftkanäle, kann im Betrieb der Plasma-Vorrichtung, die durch den Schwingungserzeuger gepulste Luft und darüber auch das von der Plasmaquelle erzeugte Plasma transportiert und damit tiefer in die zu reinigende Oberfläche, beispielsweise einen Teppich, eingebracht werden. Hierdurch kann auch eine Tiefenreinigung, insbesondere hinsichtlich Bakterien, Keimen, Viren oder Geruchsmolekülen deutlich verbessert werden, wodurch insgesamt eine Hygiene verbessert werden kann.In a further advantageous embodiment, the carrier has a porous, air-permeable material, for example a ceramic. Such a porous material, which is permeable to air, allows air that has been pressurized by the vibration exciter to penetrate, it also being possible, of course, for at least one air duct to be provided in the carrier in addition or as an alternative. During operation of the plasma device, the air pulsed by the vibration generator and also the plasma generated by the plasma source can be transported via the porous structure or the at least one air duct, preferably several air ducts, and thus deeper into the surface to be cleaned, for example a Carpet to be brought in. As a result, deep cleaning, in particular with regard to bacteria, germs, viruses or odor molecules, can also be significantly improved, as a result of which hygiene can be improved overall.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erzeugt der Schwingungserzeuger oszillierende Schwingungen. Als oszillierende Schwingung kann beispielsweise eine sinusförmige Schwingung, das heißt eine ungedämpfte, harmonische Schwingung erzeugt werden. Dadurch kann erreicht werden, dass Lagerstellen und dergleichen einer vergleichsweise geringen Belastung ausgesetzt sind.In a further advantageous embodiment, the vibration generator generates oscillating vibrations. A sinusoidal oscillation, ie an undamped, harmonic oscillation, for example, can be generated as the oscillating oscillation. It can thereby be achieved that bearing points and the like are exposed to a comparatively low load.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Schwingungserzeuger einen Elektromotor mit einer Unwucht und/oder eine Schallquelle auf. Ein Elektromotor mit einer Unwucht stellt eine besonders einfache Möglichkeit zur Realisierung eines Schwingungserzeugers dar, der zudem klein baut und kostengünstig ist. über eine Schallquelle, ähnlich eines Lautsprechers, können ebenfalls Schwingungen bzw. Vibrationen erzeugt werden, die ein verbessertes Eindringen von Plasma in zu reinigende Oberflächen und damit einen vergrößerten Wirkbereich ermöglichen.In a further advantageous embodiment, the vibration generator has an electric motor with an imbalance and/or a source of noise. An electric motor with an imbalance represents a particularly simple way of realizing a vibration generator that is also small and inexpensive. Oscillations or vibrations can also be generated via a sound source, similar to a loudspeaker, which allow improved penetration of plasma into surfaces to be cleaned and thus an enlarged effective range.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Bodenreinigungsgerät, insbesondere einen Saug- und/oder Wischroboter mit einer in den vorherigen Absätzen beschriebenen Plasma-Vorrichtung auszustatten und dadurch die zuvor beschriebenen Vorteile auf das Bodenreinigungsgerät zu übertragen. Gerade bei unebenen Oberflächen, wie beispielsweise Teppichböden, ist es wünschenswert, eine antibakterielle bzw. Geruchsmoleküle neutralisierende Tiefenreinigung anbieten zu können, was mit gängigen Plasma-Vorrichtungen aufgrund der vergleichsweise geringen Wirktiefe von wenigen 100 µm, nicht oder zumindest nicht zufriedenstellend möglich ist. Mit dem erfindungsgemäßen Bodenreinigungsgerät können eine Wirktiefe bzw. eine Wirkbreite und damit generell die Größe eines Wirkbereichs deutlich vergrößert werden, wodurch unebene Oberflächen oder selbst Teppichböden einer zuverlässigen Tiefenreinigung unterzogen werden können. Die verbesserte Tiefenwirkung der erfindungsgemäßen Plasma-Vorrichtung kann dabei selbstverständlich nicht nur in einem Bodenreinigungsgerät, sondern generell auch in sogenannten Refreshern zum Auffrischen von Textilien eingesetzt werden.The present invention is also based on the general idea of equipping a floor cleaning device, in particular a vacuum and/or mopping robot, with a plasma device described in the previous paragraphs and thereby transferring the advantages described above to the floor cleaning device. Especially with uneven surfaces, such as carpets, it is desirable to be able to offer an antibacterial or odor molecule-neutralizing deep cleaning, which is not possible or at least not satisfactorily possible with conventional plasma devices due to the comparatively small effective depth of a few 100 µm. With the floor cleaning device according to the invention, an effective depth or an effective width and thus generally the size of an effective area can be significantly increased, as a result of which uneven surfaces or even carpeted floors can be subjected to a reliable deep cleaning. The improved depth effect of the plasma device according to the invention can of course not only be used in a floor cleaning device, but generally also in so-called refreshers for refreshing textiles.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to identical or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,

1 eine Schnittdarstellung durch eine mögliche erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plasma-Vorrichtung mit einem direkt mit einer Plasmaquelle gekoppelten Schwingungserzeuger,
2 eine Darstellung analog zur 1, jedoch mit einem mit einer Membran wirkverbundenen Schwingungserzeuger und zwei Luftkanälen in einem Träger,
3 eine Darstellung analog zu 2, jedoch mit zwei Plasmaquellen und einem mittig dazu angeordneten Luftkanal.

They show, in each case schematically,

1 a sectional view through a possible first embodiment of a plasma device according to the invention with an oscillator directly coupled to a plasma source,
2 a representation analogous to 1 , but with a vibration generator operatively connected to a membrane and two air ducts in a carrier,
3 a representation analogous to 2 , but with two plasma sources and a central air duct.

Entsprechend den 1 bis 3, weist eine erfindungsgemäße Plasma-Vorrichtung 1 zum Behandeln von Oberflächen 2, beispielsweise Textilien 3, Böden 4 oder Teppichen 5, ein Gehäuse 6 auf, in welchem eine Plasmaquelle 7 angeordnet ist. Bei der Plasma-Vorrichtung 1 gemäß der 3 sind dabei zwei Plasmaquellen 7 vorgesehen. Über die Plasmaquelle(n) 7 kann Plasma auf die zu behandelnde Oberfläche 2 ausgebracht werden. Erfindungsgemäß ist nun zusätzlich ein Schwingungserzeuger 8 vorgesehen, der derart ausgebildet ist, dass er ein Eindringen von Plasma in die zu reinigende Oberfläche 2, insbesondere sofern diese beispielsweise als Teppichboden 5 oder als Textil 3, ausgebildet ist, unterstützt und damit deren Reinigung erleichtert.According to the 1 until 3 , A plasma device 1 according to the invention for treating surfaces 2, for example textiles 3, floors 4 or carpets 5, has a housing 6 in which a plasma source 7 is arranged. In the plasma device 1 according to the 3 two plasma sources 7 are provided. Plasma can be applied to the surface 2 to be treated via the plasma source(s) 7 . According to the invention, a vibration generator 8 is now additionally provided, which is designed in such a way that it supports the penetration of plasma into the surface 2 to be cleaned, in particular if this is designed, for example, as a carpet 5 or as a textile 3, and thus facilitates its cleaning.

Der Schwingungserzeuger 8 kann beispielsweise ein Elektromotor 9 mit einer Unwucht sein, welche durch Rotation Schwingungen, beispielsweise oszillierende Schwingungen, erzeugt. Ein derartiger Schwingungserzeuger 8 ist beispielsweise entsprechend den 1 und 3 dargestellt. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass der Schwingungserzeuger 8 in der Art einer Schallquelle 10, beispielsweise eines Lautsprechers, ausgebildet ist, wie dies gemäß der 2 dargestellt ist.The vibration generator 8 can be, for example, an electric motor 9 with an imbalance, which generates vibrations, for example oscillating vibrations, through rotation. Such a vibrator 8 is, for example, according to the 1 and 3 shown. Alternatively, it is of course also conceivable that the vibration generator 8 is designed in the manner of a sound source 10, for example a loudspeaker, as is shown in FIG 2 is shown.

Betrachtet man die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plasma-Vorrichtung 1 gemäß der 1, so kann man erkennen, dass dort der Schwingungserzeuger 8 direkt mit der Plasmaquelle 7 wirkverbunden ist und diese im Betrieb in Schwingungen versetzt. Da die Plasmaquelle 7 wiederum mit dem Gehäuse 6 verbunden ist, erzeugt die Plasma-Vorrichtung 1 während des Betriebs Schwingungen, die von einem Nutzer bzw. einer Nutzerin haptisch leicht wahrnehmbar sind. Hierdurch wird somit eine haptische Funktionsrückmeldung der Plasma-Vorrichtung 1 bei deren Betrieb gegeben.Considering the embodiment of the plasma device 1 according to the invention 1 , it can be seen that there the oscillation generator 8 is actively connected directly to the plasma source 7 and causes it to oscillate during operation. Since the plasma source 7 is in turn connected to the housing 6, the plasma device 1 generates vibrations during operation, which can easily be felt by a user. In this way, a haptic functional feedback of the plasma device 1 is given during its operation.

Im Unterschied dazu sind die Schwingungserreger 8 bei den Plasma-Vorrichtungen 1 gemäß den 2 und 3 mit einer Membran 11, ähnlich einer Lautsprechermembran, wirkungsverbunden und versetzen somit im Betrieb ein Luftpolster 12 und darüber unter Umständen auch die Plasmaquelle(n) 7 in Schwingungen. Das schwingende und damit druckpulsierende Luftpolster 12 kann über zumindest einen Luftkanal 13 auf die zu reinigende Oberfläche 2 übertragen und dort zu einem verbesserten Eindringen des Plasmas in die Tiefe der zu reinigenden Oberfläche 2 genutzt werden. Die Membran 11 kann beispielsweise über eine Dichtung 14 bzw. ein Dämpfungselement 15 mit dem Gehäuse 6 der Plasma-Vorrichtung 1 verbunden sein, wodurch ein Benutzer bzw. eine Benutzerin während der Nutzung der Plasma-Vorrichtung 1 weniger Vibrationen erfährt. Hierdurch kann beispielsweise der Komfort bei der Benutzung gesteigert werden.In contrast, the vibration exciter 8 in the plasma devices 1 according to 2 and 3 operatively connected to a membrane 11, similar to a loudspeaker membrane, and thus cause an air cushion 12 to vibrate during operation and, under certain circumstances, also the plasma source(s) 7 above it. The oscillating and thus pressure-pulsating air cushion 12 can at least one air channel 13 is transferred to the surface 2 to be cleaned and used there for improved penetration of the plasma into the depth of the surface 2 to be cleaned. The membrane 11 can, for example, be connected to the housing 6 of the plasma device 1 via a seal 14 or a damping element 15, as a result of which a user experiences fewer vibrations when using the plasma device 1. In this way, for example, the comfort during use can be increased.

Die Plasmaquelle 7 weist eine Elektrode 16 auf, die Plasma über einen Entladungsbereich 17 auf die zu reinigende Oberfläche 2 aussendet. Hierbei kann die Elektrode 16 eine Innenelektrode und eine Außenelektrode, bezogen auf das Gehäuse 6, aufweisen, wobei zwischen der Innenelektrode und der Außenelektrode ein dazwischenliegender Träger 18 vorgesehen sein kann. Der Träger 18 kann ein luftdurchlässiges, beispielsweise poröses Material, insbesondere eine Keramik, aufweisen und/oder zusätzlich Luftkanäle 13, welche die Druckpulsationen auf die zu reinigende Oberfläche 2 übertragen. Der Träger 18 kann insbesondere ein Isolator sein.The plasma source 7 has an electrode 16 which emits plasma via a discharge area 17 onto the surface 2 to be cleaned. In this case, the electrode 16 can have an inner electrode and an outer electrode, in relation to the housing 6, it being possible for an intermediate carrier 18 to be provided between the inner electrode and the outer electrode. The carrier 18 can have an air-permeable material, for example a porous material, in particular a ceramic, and/or additional air channels 13, which transmit the pressure pulsations to the surface 2 to be cleaned. The carrier 18 can in particular be an insulator.

Gemäß der 2 sind dabei in dem Träger 18 in der Schnittebene zwei Luftkanäle 13 vorgesehen, während gemäß der 3 zwei Plasmaquellen 7 und ein mittig dazu angeordneter und in der Schnittebene liegender Luftkanal 13 vorgesehen ist, der jedoch im Vergleich zu den Luftkanälen 13 gemäß der 2 deutlich größer ist. Über alle gezeichneten Luftkanäle 13 kann das druckpulsierende Luftpolster 12 nach außen auf die zu reinigende Oberfläche 2 gelangen und dort ein verbessertes Eindringen des Plasmas in die Tiefe der zu reinigenden Oberfläche 2, beispielsweise des Textils 3, bewirken.According to the 2 two air ducts 13 are provided in the carrier 18 in the sectional plane, while according to the 3 two plasma sources 7 and a centrally arranged and lying in the cutting plane air duct 13 is provided, but compared to the air ducts 13 according to FIG 2 is significantly larger. The pressure-pulsating air cushion 12 can reach the outside of the surface 2 to be cleaned via all of the air channels 13 shown and cause improved penetration of the plasma into the depths of the surface 2 to be cleaned, for example the textile 3 .

Generell kann die Plasma-Vorrichtung 1 Bestandteil eines handgeführten Geräts 1 oder eines Bodenreinigungsgeräts 19, insbesondere eines Saug- und/oder Wischroboters, sein. Durch den dabei erfindungsgemäß vorgesehenen Schwingungserzeuger 8 kann eine Wirktiefe bzw. auch eine Wirkbreite des von der Plasmaquelle 7 ausgesandten Plasmas deutlich vergrößert und damit insbesondere auch eine bislang nicht bekannte Tiefenreinigung erreicht werden. Durch die mittels des Schwingungserzeugers 8 erzeugten Vibrationen bzw. Schwingungen kann auch ein deutlich leichteres, besseres und insbesondere auch oberflächenschonenderes Gleiten der Plasma-Vorrichtung 1 beim Reinigungsvorgang erreicht werden, wodurch sich ein Benutzungskomfort ebenfalls erhöht.In general, the plasma device 1 can be a component of a hand-held device 1 or a floor cleaning device 19, in particular a suction and/or wiping robot. Due to the vibration generator 8 provided according to the invention, an effective depth or also an effective width of the plasma emitted by the plasma source 7 can be significantly increased and thus in particular a hitherto unknown deep cleaning can be achieved. The vibrations or oscillations generated by means of the oscillation generator 8 can also result in significantly easier, better and, in particular, surface-friendly sliding of the plasma device 1 during the cleaning process, which also increases user comfort.

Mit der erfindungsgemäßen Plasma-Vorrichtung 1 lässt sich somit auch eine Tiefenreinigung hinsichtlich Bakterien, Viren, Keimen oder Geruchsmolekülen, auf unebenen Oberflächen, wie beispielsweise Teppichböden 5, deutlich verbessern.With the plasma device 1 according to the invention, deep cleaning with regard to bacteria, viruses, germs or odor molecules on uneven surfaces, such as carpets 5, can be significantly improved.

BezugszeichenlisteReference List

11: Plasma-Vorrichtungplasma device
22: Oberflächesurface
33: TextilTextile
44: BodenFloor
55: Teppichbodencarpeted floor
66: GehäuseHousing
77: Plasmaquelleplasma source
88th: Schwingungserzeugervibrator
99: Elektromotorelectric motor
1010: Schallquellesound source
1111: Membranmembrane
1212: Luftpolsterair cushion
1313: Luftkanalair duct
1414: Dichtungpoetry
1515: Dämpfungselementdamping element
1616: Elektrodeelectrode
1717: Entladungsbereichdischarge area
1818: Trägercarrier
1919: Bodenreinigungsgerätfloor cleaning device

Claims

Plasma-Vorrichtung (1) zum Behandeln von Oberflächen (2; 3; 4; 5), insbesondere bei Textilien (3), mit einem Gehäuse (6), in welchem zumindest eine Plasmaquelle (7) angeordnet ist, über die Plasma auf die zu behandelnde Oberfläche (2; 3; 4; 5) ausbringbar ist, wobei ein Schwingungserzeuger (8) vorgesehen ist, der derart ausgebildet ist, dass er ein Eindringen von Plasma in die zu reinigende Oberfläche (2) unterstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (8) mit einer Membran (11) wirkungsverbunden ist und im Betrieb die Plasmaquelle (7) und/oder ein Luftpolster (12) in Schwingungen versetzt.Plasma device (1) for treating surfaces (2; 3; 4; 5), in particular textiles (3), with a housing (6) in which at least one plasma source (7) is arranged, via the plasma on the surface (2; 3; 4; 5) to be treated can be deployed, with a vibration generator (8) being provided which is designed in such a way that it supports the penetration of plasma into the surface (2) to be cleaned, characterized in that the Vibration generator (8) is operatively connected to a membrane (11) and causes the plasma source (7) and/or an air cushion (12) to vibrate during operation.

Plasma-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (8) mit der Plasmaquelle (7) wirkverbunden ist und diese im Betrieb in Schwingungen versetzt.plasma device claim 1 , characterized in that the vibration generator (8) is operatively connected to the plasma source (7) and causes it to vibrate during operation.

Plasma-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) über eine Dichtung (14) oder ein Dämpfungselement (15) mit dem Gehäuse (6) verbunden ist.plasma device claim 1 , characterized in that the membrane (11) is connected to the housing (6) via a seal (14) or a damping element (15).

Plasma-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaquelle (7) eine Innenelektrode und eine Außenelektrode sowie einen dazwischenliegenden Träger (18) aufweist.Plasma device according to any one of Claims 1 until 3 , characterized in that the plasma source (7) has an inner electrode and an outer electrode and a carrier (18) lying between them.

Plasma-Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (18) ein poröses luftdurchlässiges Material, beispielsweise eine Keramik, aufweist.plasma device claim 4 , characterized in that the carrier (18) comprises a porous air-permeable material, for example a ceramic.

Plasma-Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Luftkanal (13) in dem Träger (18) vorgesehen ist.plasma device claim 4 and 5 , characterized in that at least one air duct (13) is provided in the carrier (18).

Plasma-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (8) oszillierende Schwingungen erzeugt.Plasma device according to any one of Claims 1 until 6 , characterized in that the vibration generator (8) generates oscillating vibrations.

Plasma-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (8) einen Elektromotor (9) mit einer Unwucht oder eine Schallquelle (10) aufweist.Plasma device according to any one of Claims 1 until 7 , characterized in that the vibration generator (8) has an electric motor (9) with an imbalance or a sound source (10).

Bodenreinigungsgerät (19), insbesondere ein Saug- und/oder Wischroboter, mit einer Plasma-Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Floor cleaning device (19), in particular a suction and/or wiping robot, with a plasma device (1) according to one of the preceding claims.