SE534962C2 - Dammdetekteringssystem för en dammsugare - Google Patents

Description

40 534 952 2 drift så att dammkontaminationen av dammdetektionssystemet därav hålls vid ett minimum.

Enligt en första aspekt av uppfinningen är det tillhandahållet ett dammde- tekteringssystem för en dammsugare innefattande en dammseparationskammare som uppvisar ett inlopp för mottagning av ett dammbemängt luftflöde. Dammsepa- rationskammaren är avsedd att tillhandahålla ett generellt cykloniskt luftflöde för att separera damm från det dammbemängda luftflödet, och uppvisar ett utlopp an- ordnat vid en botten av dammseparationskammaren. Utloppet är anslutet till en dammbehållare för att samla det separerade dammet. Dammdetekteringssystem innefattar vidare en sändare lägesinställd för att emittera en elektromagnetisk sig- nal in i nämnda dammseparationskammare under driften av dammsugaren; och en mottagare lägesinställd för att mottaga nämnda elektromagnetiska signal. Sän- daren och mottagaren är placerade i ett bottenområde av nämnda dammsepara- tionskammare och anordnade att detektera damm som ackumuleras vid nämnda bottenområde under driften av dammsugaren, och därvid tillhandahåller en indika- tion av att nämnda dammbehållare är full.

Det cykloniska luftflödet i en dammseparationskammare av cyklontyp som är ansluten till en dammbehållare tillhandahåller i regel en zon vid bottnen av dammseparationskammaren som under normala arbetsförhållanden, när damm- behållaren ännu inte är full, hålls fri från damm som fastnar längs dess innervägg.

Det cykloniska luftflödet förhindrar att dammpartiklar fastnar och det transporterar vidare det separerade dammet in i dammlåren via utloppet. Sålunda är det fördel- aktigt att förlägga sändaren och mottagaren hos dammdetektionssystemet vid bottnen av dammseparationskammaren eftersom det cykloniska luftflödet håller dem fria från damm. Sändaren och mottagaren kan inställas diametralt motsatt varandra så att den elektromagnetiska signalen löper diametralt genom dammse- parationskammaren, eller vid positioner så att den elektromagnetiska signalen lö- per längs en korda hos dammseparationskammaren. Vidare när dammlåren blir full kommer det separerade dammet ackumuleras vid bottnen av dammsepara- tionskammaren. Genom att detektera det ackumulerade dammet vilket kommer att blockera den elektromagnetiska signalen för sändaren och mottagaren är en indi- kation av att dammbehållaren är full tillhandahållen.

Enligt ett utföringsexempel av dammdetektionssystemet sträcker sig bot- tenområdet från bottnen av dammseparationskammaren till en höjd svarande mot en övre kant av utloppet. Detta definierar ett område av dammseparationskamma- ren vilket är föremål för självrengöringseffekten av det synkroniska luftflödet, och vilket är en första del av dammseparationskammaren vid vilket damm börjar ac- kumuleras när dammbehållaren blir full.

Enligt ett utföringsexempel av dammdetektionssystemet innefattar det ett utskjutande element anordnat vid bottnen av dammseparationskammaren. Det ut- skjutande elementet är anordnat för att underlätta nämnda cykloniska luftflöde.

Det utskjutande elementet kan vara t.ex. en klockformad kropp eller ut- skott som är anordnat i en mittdel av bottnen hos dammseparationskammaren.

Det utskjutande elementet underlättar för det synkroniska luftflödet vid bottnen av dammseparationskammaren. Därvid accelereras det synkroniska luftflödet längs 10 15 20 25 30 35 40 45 534 962 3 innerväggen av dammseparatlonskammaren och tvingar damm mot utloppet och in i dammbehållare. Den högre hastigheten för det synkroniska luftflödet är fördel- aktig för att hålla sändare och mottagare fria från damm.

Enligt en utföringsform av dammdetektionssystemet är sändaren och mottagaren så anordnade att den elektromagnetiska signalen är reflekterad i det utskjutande elementet. Detta är fördelaktigt eftersom sändare och mottagare då kan placeras intill varandra. Därvid är ett mera kompakt detekteringssystem upp- nått.

Enligt en utföringsform av dammdetektionssystemet innefattar det ut- skjutande elementet en reflekterande yta. Den reflekterande ytan tillhandahåller en kraftigare reflektion av den elektromagnetiska signalen som skall detekteras av mottagaren och förbättrar därvid signalbrusförhållandet för dammdetektionssyste- met.

Enligt en utföringsform av dammdetektionssystemet innefattar den elek- tromagnetiska signalen en vàglängd inom det synliga området av det elektromag- netiska spektrumet, eller en våglängd inom det infraröda området av det elektro- magnetiska spektrumet. Genom att använda en viss våglängd för den elektromag- netiska signalen kan dammdetektionssystemet anordnas att vara mindre känsligt för ströljus eller andra elektromagnetiska energier som finns i omgivningarna.

Dessutom kan en minskad sensitivitet för omgivningsbrus och reflektioner för dammdetektionssystemet tillhandahållas genom modulering av den elektromagne- tiska signalen, t.ex. genom frekvensmodulering eller annan lämplig modulerings- teknik.

Enligt en utföringsform av dammdetektionssystemet innefattar dammde- tektionssystemet vidare ett kontrollsystem för tillhandahållandet av en indikation när den mottagna elektromagnetiska signalen hos mottagaren är åtminstone en av en konstant förutbestämd nivå, och en blinkade förutbestämd nivå. Det ackumule- rade dammet vid bottnen av dammseparationskammaren kan vara en tillräcklig mängd damm eller tillräckligt opak för att tillhandahålla en konstant blockering av den elektromagnetiska signalen och därvid indikera en full dammbehållare. Om det emellertid ackumuleras skräp blockeras den elektromagnetiska signalen med periodiciteten av det cirkulerande skräpet, vilket också kan indikera en full damm- behållare.

Enligt en utföringsform av dammdetektionssystemet är indikationen aktive- rad om den konstant förutbestämda nivån eller den blinkande förutbestämda nivån är detekterad under en förutbestämd tidsperiod. Detta är fördelaktigt för olika si- tuationer. T.ex. kan det användas för att undvika en felindikation av att dammbe- hàllaren är full när under dammsugningen en extraordinär mängd damm kommer in i systemet via det dammbemängda luftflödet. Den höga mängden damm kan temporärt blockera den elektromagnetiska signalen innan det kommer in i damm- behàllaren, och därvid felaktigt indikera en full dammbehållare. Vidare är en annan möjlig situation när skräp temporärt cirkulerar på bottendelen av dammsepara- tionskammaren och blockerar den elektromagnetiska signalen med en periodicitet istället för en heltidsblockerad elektromagnetisk signal. Om den blinkande signa- len detekteras under en förutbestämd tid tolkas det då som en blockerad signal, 20 25 30 534 962 4 dvs. en full dammbehâllare, men om den blinkande signalen är endast skräp vilket huvudsakligen transporteras in i dammbehållaren innan den förutbestämda tiden har passerat ignoreras den blinkande signalen.

Enligt en utföringsform av dammdetektionssystemet innefattar damm- detektionssystemet vidare skärmorgan för begränsning av mottagningsvinkeln för mottagaren. Detta är fördelaktigt för att undvika multipelreflekterade signalerin- ifrån dammseparationskammaren och ströljus, vilket förbättrar tillföriitligheten av dammdetektionssystemet.

Enligt en utföringsform av dammdetektionssystemet är skärmorganet ett opakt lock, en opak tejp, eller en försänkning anordnad i väggen hos dammse- parationskammaren i vilken mottagaren är anordnad.

Enligt en andra aspekt av föreliggande uppfinning är det tillhandahållet en dammsugare innefattande ett dammdetektionssystem enligt uppfinningen.

Generellt skall alla termer som används i kraven tolkas enligt deras or- dinära förståelse inom det tekniska området såvida inte explicit definieras annor- lunda häri. Alla hänvisningar till " [element, anordning, komponent, organ, steg, etc.]" skall tolkas öppet som hänförande sig till åtminstone ett exempel på elemen- tet, anordningen, komponenten, organet, steget, etc., såvida inte explicit anges annorlunda.

Andra uppgifter, särdrag och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av den följande detaljerade beskrivningen, från de bifogade osjälvständiga kraven liksom från ritningarna.

Kort beskrivning av ritninqarna Det ovanstående liksom tillkommande objekt, särdrag och fördelar med uppfinningen kommer att förstås bättre genom den följande illustrativa och icke- begränsande detaljerade beskrivningen av föredragna utföringsformer av uppfin- ningen, med hänvisning till de bifogade ritningarna, där samma referenssiffra an- vänds för liknande element, varvid: Figur 1 är en dammsugare innefattande ett dammdetektionssystem en- ligt det föreliggande uppfinningskonceptet; Figur 2 är en schematisk tvärsektionsvy av en utföringsform av ett dammdetektionssystem enligt det föreliggande uppfinningskonceptet; Figur 3 är en schematisk tvärsnittsvy av en utföringsform av ett damm- detektionssystem enligt det föreliggande uppfinningskonceptet och Figur 4a och 4b illustrerar tvärsektionsvyer av en utföringsfonn av ett dammdetektionssystem enligt det föreliggande uppfinningskonceptet.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Figur 1 illustrerar en dammsugare 10 av kanistertyp vilken har en kåpa på vilken en dammseparationskammare 20 av cyklontyp är anordnad. Dammsepa- 20 30 40 45 534 562 5 rationskammaren 20 är vid sin botten ansluten till en dammbehållare 30 och en dammdetektorenhet 40. Dammsugaren 10 innefattar i regel komponenter såsom en kraftenhet, en vakuumkälla, ett sugrör, ett golvmunstycke etc. (inte visat) för uppnående rengöringsförmåga för dammsugaren av damm och smuts. Men efter- som dessa driftprinciper för dammsugaren avseende damm- och smutssugning inte är kritiska för implementeringen av uppfinningen är detaljerad beskrivning därav utelämnad.

För att fortsätta och med hänvisning till figur 2 används dammsepara- tionskammaren 20 för att separera damm och smuts från ett dammbemängt luft- flöde som typiskt kommer in i dammsugaren via golvmunstycket och in i dammse- parationskammaren 20 via ett inlopp 24. Dammseparationskammaren 20 är här huvudsakligen cylindrisk, men varje annan form lämplig för att få luft att bilda en cyklon eller annan huvudsakligen cirkulär eller spiralformad rörelse för luftflödet är tillämpbar. Luftflödet inne i dammseparationskammaren 20 av denna cyklontyp skapar en virvel som slungar tyngre dammpartiklar och skräp till periferin, dvs. mot innerväggen av dammseparationskammaren 20, där de löper mot bottnen 25, me- dan relativt ren luft lämnar vakuumporten vid ett övre utlopp 23 från dammsepara- tionskammaren 20. Vid bottnen 25 av dammseparationskammaren 20 transporte- ras dammpartiklar och skräp via ett utlopp 22 in i dammbehållaren 30. När damm- behållaren 30 är fylld med damm och skräp blockeras utloppet 22 och damm som kommer in l dammseparationskammaren 20 börjar ackumuleras vid bottenområdet 25. En sändare 41 inställd att sända en elektromagnetisk signal in i dammsepara- tionskammaren 20 under driften av dammsugaren. och en mottagare 42 inställd att mottaga den elektromagnetiska signalen, är här anordnade så att den elektro- magnetiska signalen löper längs en korda hos dammseparationskammaren 20.

Sändaren 41 och mottagaren 42 kan vara del av dammdetektorenheten 40 visad på figur 1.

En planvy av en utföringsform av dammindikatorsystemet enligt förelig- gande uppfinning är illustrerad på figur 3. Dammseparationskammaren 20 är här tillhandahållen med ett utskjutande element 21 anordnat vid bottnen 25, vilket ut- skjutande element här refereras till som strömvirvelstyrning 21. Strömvirvelstyr- ningen 21 är klockformad och anordnad för att underlätta skapandet av en stark strömvirvel i ett bottenområde 26 av dammseparationskammaren 20, varvid bot- tenområdet huvudsakligen är definierat av utloppet 22, dvs. området av dammse parationskammaren 20 som sträcker sig från bottnen 25 till höjden av den övre kanten av utloppet 22, såsom illustreras på figur 3. Således ökar strömvirvelstyr- ningen hastigheten av det cykloniska luftflödet, så att dammpartiklarna effektivt transporteras in idammbehàllaren 30, medan samtidigt innerväggen hos damm- separationskammaren 20 vid bottenområdet 26 hålls fri från damm.

En dammdetektorenhet 40 är anordnad vid bottenområdet 26. Såsom il- lustreras på figur 4a och 4b, vilka schematiskt illustrerar en dammdetektor 40 inne- fattande en sändare 41 som är inställd att sända en elektromagnetisk signal in i dammseparationskammaren 20 under driften av dammsugaren, och en mottagare 42 som är inställd att mottaga den elektromagnetiska signalen. l arrangemanget på figur 4a och 4b är sändaren 41 och mottagaren 42 anordnade så att den elek- tromagnetiska signalen är reflekterad i strömvirvelstyrningen 21. Strömvirvelstyr- ningen 21 kan åtminstone delvis vara belagd med en metall eller annat reflekte- rande material, för att underlätta reflektionen av den elektromagnetiska signalen. 20 25 30 40 45 534 962 6 Därvid följer den elektromagnetiska signalen en optisk bana OP inne i dammsepa- rationskammaren 20. När damm ackumuleras vid bottenområdet 26 under driften av dammsugaren kommer det att passera genom den optiska banan såsom är il- lustrerat på figur 4b, och således blockera den elektromagnetiska signalen och därvid tillhandahålla en indikation av en full dammbehållare 30. Sändaren 41 kan vara varje elektronisk apparat i stånd till att sända elektromagnetisk energi. T.ex. kan sändaren emittera synligt ljus, eller kan emittera infrarött eller ultraviolett ljus.

I en utföringsform av dammdetektionssystemet i en dammseparations- kammare med ingen strömvirvelstyrning är sändaren och mottagaren anordnade separat på, och eventuellt på motsatta sidor av, dammseparationskammarens väggar, så att den optiska banan sträcker sig diametralt över rymden inom damm- separationskammaren från en sida till en annan eller längs en korda i rymden inom dammseparationskammaren (se figur 2). Alternativt kan sändaren och mot- tagaren anordnas så att den elektromagnetiska signalen löper från sändaren och reflekteras i väggen innan den blir mottagen av mottagaren. l detta fall kan väggen vidare anordnas med ett reflekterande skikt för att underlätta reflektionen av den elektromagnetiska signalen.

I utföringsformen av dammdetektionssystemet såsom det är illustrerat på figur 4a är sändaren 41 en IR-LED (infrared light emitting diode) vilken är mo- dulerad med en 8 kHz-frekvens. Sändaren 41 sänder en lR-signal vilken reflekte- ras i strömvirvelstyrningen 21, vilken är anordnad vid bottnen 25 av dammsepara- tionskammaren 20. Om inget damm roterar vid bottnen av dammseparationskam- maren är dammbehållaren inte full och IR-signalen når mottagaren 42 och ingen indikation av damm inträffar. Med en full dammbehållare 30 blir utloppet 22 för transportering av det separerade dammet in i dammbehållaren 30 blockerat så att damm börjar rotera vid bottnen 25 av dammseparationskammaren 20, se figur 4b.

IR-signalen är således blockerad av det roterande dammet, vid vilket fall ingen IR- signal (eller en minskad IR-signal) når mottagaren 42 och en full dammbehållare alarmeras. l en utföringsform av dammdetektionssystemet är sändaren och motta- garen del av ett kontrollsystem vilket kan innefatta en mikroprocessor vilken är an- ordnad att hantera indikationen av den fulla dammbehållaren. För att undvika fel- indikation av att dammbehållaren är full, t.ex. när temporär blockering av den op- tiska signalen mellan sändaren och mottagaren inträffar beroende på en stor mängd damm som kommer in i dammseparationskammaren under normal rengö- ring är en tidsförskjutning tillämpad så att den optiska signalen mellan sändaren och mottagaren måste vara blockerad för en viss förutbestämd tid innan kontroll- systemet indikerar full dammbehållare.

Enligt en utföringsform av dammdetektionssystemet är kontrollsystemet anordnat att hantera en blinkande signal vilken detekteras beroende på roterande damm. Roterande damm eller skräp kan temporärt föreligga vid bottnen av damm- separationskammaren utan att dammbehållaren verkligen är full. I detta fall trans- porterat det roterande dammet eller skräpet därefter in i dammbehållaren. Kon- trollsystemet är anordnat att inställa ett tidur när mottagaren detekterar en ändring i den mottagna elektromagnetiska signalen, t.ex. gående från full signal (ett initialt värde) till ett lägre värde när skräp passerar genom den optiska banan. Om den mottagna signalen fortsätter att blinka allt igenom ett förutbestämt inställt tidsinter- 15 20 25 534 962 7 vall för tiduret, t.ex. 15 s, är en indikation av full dammbehållare inställd. Om den blinkande signalen stoppar innan 15 s har passerat, och den mottagna signalen återvänder tillbaka till dess initiala värde återställs tiduret. lndikationen av en full dammbehållare kan användas för att aktivera en lampa, en ljudsignal eller en dis- play för att informera användaren att dammbehållaren är full och behöver tömmas.

Enligt en utföringsform av dammdetektionssystemet är åtminstone mot- tagaren avskärmad genom vissa skärmningsorgan (inte visat) så att vinkeln för mottagningen av mottagaren är begränsad. Detta är för att begränsa mängden störningar som kan nå mottagaren. Störningarna kan vara orsakade av t.ex. miljöljus som kommer in i dammseparationskammaren eller dammbehållaren vil- ken kan vara tillverkad i ett transparent plastmaterial, eller oavsiktliga reflektioner av den elektromagnetiska signalen inom dammseparationskammaren. Skärm- ningsorganen kan vara ett opakt lock, t.ex. ett svart plastelement med ett avlångt hål, en opak tejp, eller en försänkning anordnad i väggen hos dammseparations- kammaren i vilken mottagaren är anordnad.

Utföringsformerna av dammdetekteringssystemet enligt föreliggande uppfinning såsom definieras i de bifogade kraven har beskrivits. Dessa skall ses endast som icke-begränsande exempel. Som är förstått av en fackman kan många modifikationer och alternativa utföringsformer vara möjliga inom ramen för uppfin- ningen.

Det skall noteras att för ändamålet av denna applikation och speciellt med avseende på de bifogade kraven exkluderar inte ordet ”innefattar” andra ele- ment och steg, att ordet ”en” eller ”ett” inte exkluderar en mångfald, vilket i sig kommer att vara uppenbart för en fackman.

Claims (11)

20 534 962 PATENTKRAV

1. Dammdetekteringssystem för en dammsugare innefattande en smutsse- parationskammare (20) som uppvisar ett inlopp (24) för mottagning av ett damm- bemängt luftflöde, varvid nämnda dammseparationskammare är avsedd att till- handahålla ett generellt cykloniskt luftflöde för att separera damm från nämnda dammbemängda luftflöde, och som uppvisar ett utlopp (22) anordnat vid en botten (25) av nämnda dammseparationskammare, varvid nämnda utlopp är anslutet till en dammbehållare (30) för att samla nämnda separerade damm, varvid nämnda dammdetekteringssystem vidare innefattar: en sändare (41) lägesinställd för att emittera en elektromagnetisk signal in i nämnda dammseparationskammare under driften av dammsugaren; och en mottagare (42) lägesinställd för att mottaga nämnda elektromagne- tiska signal; varvid nämnda sändare och mottagare är placerade i ett bottenområde (26) av nämnda dammseparationskammare och anordnade att detektera damm som ac- kumuleras vid nämnda bottenområde under driften av dammsugaren, och därvid tillhandahåller en indikation av att nämnda dammbehållare är full.

2. Dammdetekteringssystem enligt krav 1, varvid nämnda bottenområde (26) sträcker sig från nämnda botten (25) av dammseparationskammaren (20) till en höjd svarande mot en övre kant av nämnda utlopp (22).

3. Dammdetekteringssystem enligt krav 1 eller 2, vidare innefattande ett ut- skjutande element (21) anordnat vid nämnda botten (25) av nämnda dammsepa- rationskammare (20), varvid nämnda utskjutande del är anordnad för att underlätta nämnda cykloniska luftflöde.

4. Dammdetekteringssystem enligt krav 3, varvid nämnda sändare (41) och mottagare (42) är anordnade så att nämnda elektromagnetiska signal är reflekte- rad i nämnda utskjutande element (21).

5. Dammdetektionssystem enligt krav 3 eller 4, varvid nämnda utskjutande element (21) innefattar en reflekterande yta. 15 20 534 962 9

6. Dammdetektionssystem enligt något av de föregående kraven, varvid nämnda elektromagnetiska signal innefattar en våglängd inom det synliga området av det elektromagnetiska spektrumet. eller en våglängd inom det infraröda områ- det av det elektromagnetiska spektrumet.

7. Dammdetektionssystem enligt något av de föregående kraven, vidare in- nefattande ett kontrollsystem för tillhandahàllandet av en indikation när den mot- tagna elektromagnetiska signalen hos nämnda mottagare (42) är åtminstone en av en konstant förutbestämd nivå, och en blinkade förutbestämd nivå.

8. Dammdetektionssystem enligt krav 7, varvid nämnda indikation är aktive- rad om den konstant förutbestämda nivån eller den blinkande förutbestämda nivån är detekterad under en förutbestämd tidsperiod.

9. Dammdetektionssystem enligt något av de föregående kraven, vidare in- nefattande skärmorgan för begränsning av mottagningsvinkeln för nämnda motta- gare (42).

10. Dammdetektionssystem enligt krav 9, varvid nämnda skärmorgan är ett opakt lock, en opak tejp, eller en försänkning anordnad i väggen hos dammsepa- rationskammaren i vilken nämnd mottagare är anordnad.

11. Dammsugare (10) innefattande ett dammdetektionssystem enligt något av de föregående kraven.