DE112008001234B4 - Umluft-Staubsauger zum Reinigen von Stoffen und anderen ungespannten Oberflächen - Google Patents

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Abstract

Ein handbetriebener Staubsauger, umfassend:- einen Korpus (101) mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche, einer Vorderkante (132) und einem Innenraum;- einen Griffabschnitt (104), der sich mindestens von einem Teil der oberen Oberfläche erstreckt und einen Innenraum aufweist, der mit dem Innenraum des Korpus (101) verbunden ist;- einen Strömungspfad (B; C) durch den Innenraum, der eine Lufteinlassöffnung (114a) und eine Luftauslassöffnung (115a) aufweist, wobei beide Öffnungen (114a, 115a) in der Nähe der Vorderkante (132) angeordnet sind;- einen Gebläsemotor (125), um ein Fluid in die Lufteinlassöffnung (114a) anzusaugen und das Fluid aus der Luftauslassöffnung (115a) auszustoßen;- einen Schmutzbehälter (118) im Strömungspfad (B; C) vor dem Gebläsemotor (125), um Schmutz aufzunehmen und festzuhalten, der durch die Lufteinlassöffnung (114a) angesaugt wird;- einen Filter (119) im Strömungspfad (B; C) zwischen dem Schmutzbehälter (118) und dem Gebläsemotor (125);- ein Desinfektionsmittel, das sich in der Nähe der Öffnungen (114a, 115a) befindet;- Lufteinlassöffnungen (114a), die im Wesentlichen in einer Ebene mit den Luftauslassöffnungen (115a) abschließen;- wobei sich die Luft in diesen Luftauslassöffnungen (115a) im Allgemeinen in der entgegengesetzten Richtung bewegt als das Fluid in der Lufteinlassöffnung (114a); und- wobei ein Luftspoiler (111) im Pfad der aus der Luftauslassöffnung (115a) ausgestoßenen Luft angeordnet ist, um die ausgestoßene Luft zur Lufteinlassöffnung (114a) umzulenken, wobei ein Luftstrom durch den Luftspoiler (111) etwas nach unten abgelenkt und dann nach hinten umgelenkt wird.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Es gibt viele Produkte, die man dazu verwenden kann, einen Stoff mit einem Duft zu versehen oder zu versuchen, Gerüche aus einem Stoff oder einem zu reinigenden Stoff zu entfernen. Beispiele hierzu sind Febreeze®, Duftsprays, Lysol® und zahlreiche ähnliche Produkte. Obwohl diese Produkte Stoffe zwischen einzelnen Waschungen besser riechen lassen, tragen sie nicht dazu bei, losen Schmutz vom Stoff zu entfernen. Staubsauger sind allgemein gut bekannt. Sie werden dazu verwendet, viele raue Oberflächen zu reinigen, einschließlich Fußböden mit verschiedenen Belägen, Wände, und Möbel. Eine wohlbekannte Nutzungsbeschränkung der meisten Staubsauger ist die Tatsache, dass sie nicht zur Reinigung „loser“ Stoffe verwendet werden können, d.h. Stoffe, die nicht auf einer Oberfläche befestigt sind oder zu Kissen vernäht sind, weil die starke Saugkraft, die benötigt wird Schmutz aufzusaugen, den losen Stoff in den Einlassstutzen des Staubsaugers hineinzieht. Das heißt, dass loser Stoff, einschließlich ohne Einschränkung Bettwäsche, Gardinen, lose Teppiche und Vorleger nicht mit einem Staubsauger gereinigt werden kann. Dies trifft besonders auf leichte Stoffe zu, wie Laken, Gardinen, und ähnliches. Deshalb müssen diese Stoffe entweder gewaschen, chemisch gereinigt oder ausgeschüttelt werden, um Schmutz oder lose Teilchen zu entfernen. Wiederholtes Waschen kann manche Stoffe beschädigen, chemisches Reinigen ist teuer und Ausschütteln ist oftmals zur Reinigung eines Stoffes nicht ausreichend.
  • Die meisten Staubsaugersysteme vom Stand der Technik haben keinen umwälzenden Luftstrom. Der Luftstrom tritt durch den Einlass ein, fließt durch den Schmutzbehälter und tritt dann durch einen Luftauslass aus, der vom Einlass räumlich getrennt ist. Dadurch wird die ganze Kraft zum Aufheben des Schmutzes durch die Saugkraft im Einlass erzeugt. Aus diesem Grund werden lose Stoffe in den Einlass des Staubsaugers hineingezogen.
  • Aus US 2006/0213025 A1 ist ein handbetriebener Staubsauger bekannt, welcher sich durch eine umlaufende Lufteinlass- und Luftauslassöffnung auszeichnet, wobei diese beiden Öffnungen durch einen Wulst voneinander getrennt sind.
  • Ferner ist aus US 2007/0094841 A1 ein weiterer handelsüblicher Staubsauger bekannt, wobei der zugehörige Staubsaugerkopf über bezüglich der zu reinigenden Oberfläche angeschrägte Lufteinlass- bzw. Luftauslassöffnungen verfügt, wobei die Luft an der zu reinigenden Oberfläche umgelenkt wird.
  • Im US-Patent Nr. 6,725,500 von Allen et al. mit dem Titel Luftumwälzendes Reinigungsgerät für Oberflächen (Air Recirculating Surface Cleaning Device) wird eine andere Staubsaugerart offengelegt. Das in diesem Dokument offengelegte Staubsaugersystem wälzt den Luftstrom im Staubsauger um statt die Luft an der Rückseite des Geräts herauszublasen. Die Abluft wird auf eine bestimmte Weise auf die zu reinigende Oberfläche geleitet, um den Schmutz zu lösen. Der gelöste Schmutz wird dann durch den Lufteinlass angesaugt, der vorzugsweise mit dem Auslass einen Winkel einnimmt. Dazu siehe Beispiel 13 von Allen et al.
  • Das obengenannte Beispiel aus dem Stand der Technik und die damit zusammenhängenden Einschränkungen sollen als Veranschaulichungen dienen und sind nicht ausschließend. Andere Einschränkungen aus dem Stand der Technik sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung und der Analyse der Zeichnungen offensichtlich.
  • Die sich aus dem vorstehend gewürdigten Stand der Technik ergebende Problemstellung wird durch einen handbetriebenen Staubsauger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
    Ein Aspekt des vorliegenden Geräts betrifft das Bereitstellen eines Staubsaugers, das für lose bzw. leichte Stoffe verwendet werden kann.
  • Die folgenden Ausführungen und Aspekte desselben werden zusammen mit Systemen, Werkzeugen und Verfahren beschrieben und abgebildet, die als Beispiel und Illustration dienen sollen und den Umfang nicht einschränken. In den verschiedenen Ausführungen wurden eines oder mehrere der beschriebenen Probleme verringert oder beseitigt, während sich andere Ausführungen auf andere Verbesserungen richten.
  • Das vorliegende Gerät hat einen umgewälzten Luftstrom. Dies ermöglicht, dass der Staubsauger zur Reinigung loser Stoffe, wie Laken usw. verwendet werden kann, ohne den Stoff in den Lufteinlass hineinzuziehen. Ein abnehmbarer Schmutzbehälter ist vorgesehen, um das Material aufzunehmen, das vom Staubsauger entfernt wurde und um bei Bedarf ein einfaches Entleeren zu ermöglichen. In einer anderen Ausführung kann der Staubsauger einen Fluidbehälter mit einer Pumpe und Förderleitungen aufweisen, um dem Benutzer zu ermöglichen, eine duftende Flüssigkeit auf den Stoff zu sprühen oder ein geruchsfressendes Fluid, wie Febreeze® oder ein Desinfektionsmittel aufzubringen. Das Gerät ist vorteilhaft batteriebetrieben und klein genug, um von den meisten Benutzern einhändig betrieben werden zu können.
  • Zusätzlich zu den oben beschriebenen beispielhaften Aspekten und Ausführungen werden weitere Aspekte und Ausführungen durch Verweise auf die beiliegenden Zeichnungen, die ein Bestandteil dieser Beschreibung sind, offensichtlich, in denen gleiche Verweiszeichen einander entsprechende Teile verschiedener Ansichten bezeichnen.
  • Figurenliste
    • 1: ist eine perspektivische Draufsicht auf die vorliegende Erfindung,
    • 2: ist eine teilweise ausgeschnittene Darstellung von 1,
    • 3: ist eine teilweise ausgeschnittene Seitenansicht der vorliegenden Erfindung,
    • 4: ist eine schematische Ansicht der Luftströmung,
    • 5: ist eines seitliche Schnittdarstellung, die den Verlauf des Luftstroms zeigt,
    • 6: ist eine perspektivische Draufsicht auf die vorliegende Erfindung ohne den entfernten Schmutzbehälter,
    • 7: ist eine auseinander gezogene Ansicht der vorliegenden Erfindung,
    • 8: ist eine Detailansicht der Vorderkante der vorliegenden Erfindung,
    • 9: ist eine schematische Ansicht des Luftstroms an der Vorderkante der vorliegenden Erfindung.
  • Bevor die offengelegten Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen erläutert werden, sollte klargestellt werden, dass die Erfindung in ihrer Umsetzung nicht auf die Einzelheiten der einzelnen dargestellten Vorrichtung beschränkt ist, da die Erfindung auch anders umgesetzt werden kann. Ausführungsbeispiele werden anhand der Figuren der Zeichnungen dargestellt. Hierbei sollen die hier offengelegten Ausführungen und Figuren als Illustrationen und nicht als Einschränkungen verstanden werden. Desgleichen gilt die hier verwendete Wortwahl zur Beschreibung und nicht zur Eingrenzung.
  • Beschreibung der Zeichnungen im Einzelnen
  • Zuerst verweisend auf 1, ein Staubsauger 100 hat einen Korpus 101 und einen Griff 102. Der Griff 102 hat Bedienungsschalter 103 und 105. Der Schalter 103 kontrolliert die Bedienung des Staubsaugers 100 und der Schalter 105 kontrolliert den ggf. benötigten Fluidstrom. Ein optionaler Griff 102 kann zur besseren Bequemlichkeit einen Handgriffabschnitt 104 aufweisen. Der Griff 102 hat einen Fluidbehälter 106, zugänglich durch die Öffnung 107, die mit dem Deckel 108 verschlossen wird. Der Fluidbehälter 106 kann alternativ im Korpus 101 untergebracht sein (nicht dargestellt). Wie in den 2 und 3 dargestellt, wird das Fluid vom Behälter 106 durch Leitungen 109 ausgegeben, die in den Behälter 106 hineinreichen. Wenn der Fluid-Bedienschalter 105 vom Benutzer betätigt wird, wird die Pumpe 110 eingeschaltet, um das Fluid aus dem Behälter 106 in die Leitung 109 hineinzuziehen, in Richtung der in 3 dargestellten Pfeile A. Andere bekannte Pumpenarten können ebenfalls verwendet werden, einschließlich Pumpzerstäuber und ähnlichen Geräten. In der Nähe der Vorderkante 132 kann die Leitung 109 in eine Mehrzahl an Leitungen 112 aufgespaltet sein, die zu Düsen 113 führen. Die dargestellte Ausführung weist drei Düsen 113 auf, wobei selbstverständlich auch mehr oder weniger Düsen verwendet werde können, je nach der gewünschten Auftragsdichte der Fluids und der Größe der Vorderkante 132. Die Düsen 113 können Flüssigkeiten direkt auf die zu reinigende (nicht dargestellte) Oberfläche sprühen oder die Flüssigkeit kann in den Luftstrom gesprüht werden, wie im nachfolgenden ausgeführt.
  • Der Luftstrom durch den Staubsauger 100 ist in 4 schematisch dargestellt. Der Luftstrom wird durch den Motor 116 und den Ventilator 117 erzeugt und ist als Pfeil B dargestellt. Die Luft wird durch den Lufteinlasskanal 114 in den Schmutzbehälter 118 angesaugt. Feststoffe werden durch den Filter 119 aus dem Luftstrom entfernt. Die Luft strömt nach oben durch den Ventilator 117, um durch den Luftaustrittskanal 115 an der Vorderkante 132 ausgestoßen zu werden. In der dargestellten Ausführung besitzt der Luftauslass 115 einen kleineren Durchschnitt als der Lufteinlass 114, hier 23,8 mm (3/32 Zoll) zu 17,45 mm (11/16 Zoll), Pfeile X und W in 8. Die Lufteinlassöffnung 114a und die Luftauslassöffnung 115a befinden sich beide in der Nähe der Vorderkante 132. In der dargestellten Ausführung ist die Vorderkante 132 als Luftspoiler 111 ausgeführt. Der Luftspoiler 111 befindet sich in einem Abstand von der Lufteinlassöffnung 114a und der Luftauslassöffnung 115a, und bildet somit einen Luftströmungsraum 127. Der Luftauslasskanal 115 und die Öffnung 115a können an den Lufteinlasskanal 114 und die Öffnung 114a angewinkelt und von der Luftöffnung 114a nach hinten versetzt sein, wie im '500er Patent von Allen offengelegt.
  • Die Luftstromöffnung 128 befindet sich unter dem Luftspoiler 111, das heißt an der Stelle, an der der Luftstrom in den Staubsauger 100 fließt. In der dargestellten Ausführung hat die Luftstromöffnung 128 eine Innenbreite von 19,05 mm (¾ Zoll), wie durch den Pfeil Y in 8 dargestellt, und ist von der Vorderseite um 22,22 mm (7/8 Zoll) nach hinten versetzt, wie durch den Pfeil Z dargestellt. Die Wirkungsweise des Luftspoilers 111 und des Luftstroms wird nachfolgend genauer erklärt. Wenn der Staubsauger 100 über eine Oberfläche bewegt wird, bewegt sich die Luftstromöffnung 128 über die Oberfläche, der Luftstrom fließt in die Luftstromöffnung und nimmt losen Schmutz von der zu reinigenden Oberfläche mit und (bringt sie) in den Lufteinlasskanal 114. Ein optionaler Filter 120 kann hinter dem Ventilatorgehäuse 124 dem Luftstrom zugefügt werden, die jegliche weiteren Partikel abfangen, um zu verhindern, dass sie wieder auf die zu saugende Oberfläche zurückgeblasen werden.
  • Die Luftströmung durch den Staubsauger 100 ist in 5 dargestellt. Diese Luftströmung durch die Luftstromöffnung 128 zum Lufteinlasskanal 114 in einen unteren Luftstromkanal 121 und dann in den Schmutzbehälter 118, ist durch den Pfeil C dargestellt. Der Korb 122 hält den Filter 119. Der Filter 119 kann ein loser Beutel sein, der den Schmutz im Schmutzbehälter 118 einfängt. Dann fließt die Luft heraus in eine Ventilatorleitung 123 nach oben in ein Ventilatorgehäuse 124. Der (nicht dargestellte) Ventilator wird durch einen Anschluss an den Motor 125 betrieben. Die Luft fließt um das Ventilatorgehäuse 124 herum und aus ihm heraus in eine obere Leitung 126 und dann in den Luftauslasskanal 115. Die Luft fließt dann durch die Luftauslassöffnung 115a in den Luftströmungsraum 127.
  • Der Staubsauger 100 kann mit Batterien 129 betrieben werden, die wiederaufladbar sein können, oder der Staubsauger 100 kann in eine normale Haushaltssteckdose eingesteckt werden. Jetzt wird auf 6 verwiesen, wo der Schmutz aus dem Staubsauger 100 entfernt werden kann, indem der Deckel 130 entfernt wird. Sowohl der Korb 122 und der Filter 119 können entfernt werden um (den Einsatz) von Ersatzfiltern 119 zu ermöglichen, die mit dem Staubsauger 100 verwendet werden.
  • Für eine zusätzliche Desinfektion kann eine UV-C Lampe 131 auf der Unterseite des Staubsaugers 100 angebracht werden, wie in 5 dargestellt. Die antimikrobiellen Eigenschaften ultravioletten Lichts und die benötigten Wellenlängen und -stärken für eine antimikrobielle Wirkung sind allgemein bekannt und werden hier nicht weiter beschrieben. Die Lampe 131 kann entweder vor oder hinter der Luftstromöffnung 128 oder sowohl als auch angebracht sein, je nach der gewünschten Gestaltung. Die Lampe muss so angebracht sein, dass das UV-Licht auf die zu reinigende Oberfläche fällt, wenn der Staubsauger 100 im Betrieb darüber gezogen wird, und abgesehen von dieser Anforderung ist die Platzierung der Lampe nicht an die beiden in 5 gezeigten Stellen beschränkt. Eine Ausführung des Staubsaugers 100 kann entweder eine oder mehrere UV-Lampen, den Sprühmechanismus oder auch beides aufweisen, je nach der gewünschten Anwendung.
  • 9 stellt eine Schemazeichnung des Luftspoilers 111, der Lufteinlassöffnung 114a und der Luftauslassöffnung 115a dar. Die genaue Ausgestaltung der Teile im Verhältnis zu einander kann sich von der in der Zeichnung dargestellten unterscheiden, solange der hier beschriebene Wirkeffekt erzielt wird. Die Stellung der Teile zueinander muss für jede Konfiguration des Geräts experimentell ermittelt werden. Der Luftspoiler 111 ist so gebogen, dass der Endpunkt 111a generell zur Lufteinlassöffnung 114a zeigt. Die Luftströmung aus der Luftauslassöffnung 115a ist als durchgehender Pfeil dargestellt. Der größte Anteil des Luftstroms ist zu stark, um direkt in die Lufteinlassöffnung 114a hineingezogen zu werden. Ein Teil des Luftstroms, als gestrichelter Pfeil dargestellt, wird direkt durch den Luftstrom in die Lufteinlassöffnung 114a und in die Lufteinlassöffnung hineingezogen, durch gepunktete Linien dargestellt. Der Rest des Luftstroms, durch eine strichpunktierte Linie dargestellt, fließt weiter zum Luftspoiler 111, wobei er durch den Luftspoiler 111 etwas nach unten abgelenkt wird und der Lufteinlass-Luftstrom wird dann durch den Luftspoiler 111 nach hinten umgelenkt zur Lufteinlassöffnung 114a. Ein Teil der Luft fließt nach unten aus der Luftstromöffnung 128 heraus, durch Strich-Punkt-Punkt linierte Pfeile dargestellt, und wird dann in die Lufteinlassöffnung 114a hineingezogen, wenn er langsamer wird. Diese Luft erzeugt ein „Kissen“, das den nach unten wirkenden Sog konventioneller Staubsauger verhindert und dem Staubsauger 100 erlaubt über der Oberfläche zu „schweben.“ Das Luft-„kissen“ beeinflusst außerdem die zu reinigende Oberfläche und den Oberflächenschmutz und veranlasst, dass mehr aufzusaugender Schmutz mit dem Luftstrom in den Staubsauger eingebracht wird.
  • Während oben eine Reihe beispielhafter Aspekte und Ausführungen diskutiert wurde, wird der Fachmann bestimmte Abwandlungen, Umsetzungen, Erweiterungen und Kombinationen erkennen. Die im nachfolgenden vorgestellten beigefügten Ansprüche sollen so interpretiert werden, dass sie alle Abwandlungen, Umsetzungen, Erweiterungen und Kombinationen in ihrem Sinn und Umfang einschließen. Jede Ausführung eines hier beschriebenen Geräts hat eine Reihe gleichwertiger Abwandlungen.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Staubsauger
    101
    Korpus
    102
    Griff
    103
    Staubsauger-Bedienschalter
    104
    Handgriff
    105
    Fluid-Bedienschalter
    106
    Fluidbehälter
    107
    Öffnung
    108
    Deckel
    109
    Leitung
    110
    Pumpe
    111
    Luftspoiler
    111a
    Endpunkt
    112
    Leitung
    113
    Düse
    114
    Lufteinlasskanal
    114a
    Lufteinlassöffnung
    115
    Luftauslasskanal
    115a
    Luftauslassöffnung
    116
    Motor
    117
    Ventilator
    118
    Schmutzbehälter
    119
    Filter
    120
    Optionaler Filter
    121
    Unterer Luftstromkanal
    122
    Korb
    122a
    Filter-Befestigungsrille
    123
    Ventilatorleitung
    124
    Ventilatorgehäuse
    125
    Gebläsemotor
    126
    Obere Leitung
    127
    Luftströmungsraum
    128
    Luftstromöffnung
    129
    Batterien
    130
    Deckel
    131
    UV-Lampe
    132
    Vorderkante
    Pfeil A,
    Fluidstrom
    Pfeil B,
    Luftströmung
    Pfeil C,
    Luftströmung

Claims (6)

  1. Ein handbetriebener Staubsauger, umfassend: - einen Korpus (101) mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche, einer Vorderkante (132) und einem Innenraum; - einen Griffabschnitt (104), der sich mindestens von einem Teil der oberen Oberfläche erstreckt und einen Innenraum aufweist, der mit dem Innenraum des Korpus (101) verbunden ist; - einen Strömungspfad (B; C) durch den Innenraum, der eine Lufteinlassöffnung (114a) und eine Luftauslassöffnung (115a) aufweist, wobei beide Öffnungen (114a, 115a) in der Nähe der Vorderkante (132) angeordnet sind; - einen Gebläsemotor (125), um ein Fluid in die Lufteinlassöffnung (114a) anzusaugen und das Fluid aus der Luftauslassöffnung (115a) auszustoßen; - einen Schmutzbehälter (118) im Strömungspfad (B; C) vor dem Gebläsemotor (125), um Schmutz aufzunehmen und festzuhalten, der durch die Lufteinlassöffnung (114a) angesaugt wird; - einen Filter (119) im Strömungspfad (B; C) zwischen dem Schmutzbehälter (118) und dem Gebläsemotor (125); - ein Desinfektionsmittel, das sich in der Nähe der Öffnungen (114a, 115a) befindet; - Lufteinlassöffnungen (114a), die im Wesentlichen in einer Ebene mit den Luftauslassöffnungen (115a) abschließen; - wobei sich die Luft in diesen Luftauslassöffnungen (115a) im Allgemeinen in der entgegengesetzten Richtung bewegt als das Fluid in der Lufteinlassöffnung (114a); und - wobei ein Luftspoiler (111) im Pfad der aus der Luftauslassöffnung (115a) ausgestoßenen Luft angeordnet ist, um die ausgestoßene Luft zur Lufteinlassöffnung (114a) umzulenken, wobei ein Luftstrom durch den Luftspoiler (111) etwas nach unten abgelenkt und dann nach hinten umgelenkt wird.
  2. Der handbetriebene Staubsauger gemäß Anspruch 1, wobei das Desinfektionsmittel einen Fluidbehälter im Innenraum umfasst, dessen Fluid mit den Sprühdüsen verbunden ist, die sich in der Nähe der Vorderkante (132) befinden und einem Bedienungsmittel, das es dem Benutzer ermöglicht, ein desinfizierendes Fluid auf die zu reinigende Oberfläche zu sprühen.
  3. Der handbetriebene Staubsauger gemäß Anspruch 1, wobei das Desinfektionsmittel eine UV-Lampe (131) in der Nähe der Luftöffnungen umfasst.
  4. Der handbetriebene Staubsauger gemäß Anspruch 3, wobei der Luftspoiler (111) eine gebogene Form aufweist.
  5. Der handbetriebene Staubsauger gemäß Anspruch 1, wobei der Luftspoiler (111) so ausgeführt ist, dass er aus dem Auslass (115a) ausgestoßene Luft allgemein in die entgegengesetzte Richtung umlenkt.
  6. Der handbetriebene Staubsauger gemäß Anspruch 1, wobei der Luftauslasskanal (115) kleiner ist als der Luftspoiler (111).
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