EP2926706B1 - Vorrichtung zum Staubsaugen - Google Patents

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EP2926706B1
EP2926706B1 EP14163579.7A EP14163579A EP2926706B1 EP 2926706 B1 EP2926706 B1 EP 2926706B1 EP 14163579 A EP14163579 A EP 14163579A EP 2926706 B1 EP2926706 B1 EP 2926706B1
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EP
European Patent Office
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filter bag
motor
measuring chamber
vacuum cleaner
negative pressure
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English (en)
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Ralf Sauer
Jan Schultink
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Eurofilters Holding NV
Original Assignee
Eurofilters Holding NV
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Publication date
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Priority to PL14163579.7T priority patent/PL2926706T3/pl
Priority to ES14163579T priority patent/ES2983173T3/es
Priority to US15/300,198 priority patent/US20170172361A1/en
Priority to CN201580030176.4A priority patent/CN106455881B/zh
Priority to PCT/EP2015/055137 priority patent/WO2015150039A1/de
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    • A47L9/2836—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
    • A47L9/2842—Suction motors or blowers

Definitions

  • the invention relates to a device for vacuuming comprising a vacuum cleaner with a suction hose connected to the housing of the vacuum cleaner, and comprising a filter bag, in particular a disposable filter bag, made of nonwoven fabric.
  • VO 665/2013 COMMISSION DELEGATED REGULATION (EU) No 665/2013 of 3 May 2013 supplementing Directive 2010/30/EU of the European Parliament and of the Council with regard to energy labelling of vacuum cleaners.
  • Nominal power consumption The nominal power consumption in W refers to the electrical power consumption specified by the manufacturer. For devices that have other functions in addition to the vacuum cleaner function, only the electrical power consumption when used as a vacuum cleaner is relevant (Regulation 666/2013, Annex II, paragraph 2, letter k).
  • EN 60312 refers - unless expressly stated otherwise - to the standard DIN EN 60312-1 (VDE 0705-312-1) in the January 2014 edition: Vacuum cleaners for household use - Part 1: Dry vacuum cleaners - Test methods for determining performance characteristics (IEC 60312-1: 2010, modified + A1:2011, modified); German version EN 60312-1:2013.
  • the air data of a vacuum cleaner are determined according to EN 60312 Section 5.8.
  • Measuring device B is used according to Section 7.3.7.3. If motor-blower units are measured solo, i.e. without a vacuum cleaner housing, measuring device B is also used.
  • the information in Chapter 7.3.7.1 applies to any intermediate pieces required for connection to the measuring chamber.
  • Power consumption of a vacuum cleaner The power consumption P 1 of a vacuum cleaner at a given aperture is determined in accordance with EN 60312 Section 5.8.
  • the measuring device B is used in accordance with Section 7.3.7.3.
  • the information in Chapter 7.3.7.1 applies to any intermediate pieces required for connection to the measuring chamber.
  • Power consumption of a motor-blower unit The power consumption P 1 of a motor-blower unit at a given aperture is also determined in accordance with EN 60312 Section 5.8.
  • the measuring device B is used in accordance with Section 7.3.7.3.
  • the information in Chapter 7.3.7.1 applies to any intermediate pieces required for connection to the measuring chamber.
  • Average power consumption when determining the performance characteristics with a full dust container is determined in accordance with EN 60312. In deviation from this standard, the measurement is carried out with measuring chamber B at aperture 8.
  • the average power consumption when determining the performance characteristics with a full filter bag is defined as the mean value of the power consumption with an empty filter bag and the power consumption with a full filter bag.
  • the conditions in chapter 5.9.2., in particular the conditions in 5.9.2.3, apply to the suction of the test dust and the maximum amount to be sucked up (filled filter bag).
  • Air flow The air flow is determined in accordance with EN 60312 using the measuring chamber according to version B.
  • the air flow can be determined using different apertures.
  • EN 60312 measurements are taken using an aperture with a diameter of 30 mm. If measurements are taken using a different aperture, this is stated.
  • this air flow is often referred to as volume flow or suction air flow.
  • Air flow drop The air flow drop is determined in accordance with EN 60312 Chapter 5.9 with the measuring chamber according to version B. In deviation from this standard, the measuring chamber is equipped with a 40 mm perforated plate (according to the standard 30 mm). The negative pressure values h f in the measuring chamber are converted into an air flow according to Chapter 7.3.7. The difference between the air flow with an empty filter bag and the air flow with a loaded filter bag is referred to as the air flow drop.
  • Disposable filter bag A disposable filter bag or disposable bag in the sense of the present invention is understood to mean a throw-away filter bag.
  • a flat bag is a filter bag whose filter bag wall is made of two individual layers of filter material with the same surface area in such a way that the two Individual layers are only connected to each other at their peripheral edges (the term equal area does not of course exclude the possibility that the two individual layers differ from each other in that one of the layers has an inlet opening).
  • connection of the individual layers can be realized by one or more (for example four) welded or glued seams along the entire circumference of the two individual layers.
  • the filter bag can be formed from a single layer of filter material by folding it around one of its axes of symmetry and welding or gluing the remaining open peripheral edges of the two partial layers thus created (so-called tubular bag).
  • one or more (for example three) welded or glued seams are required. Two of these seams then form the edge of the filter bag, the third seam can also form a filter bag edge or lie on the surface of the filter bag.
  • Each of the aforementioned individual layers of filter material can comprise several nonwoven layers, as is common practice for nonwoven filter bags today.
  • the welded or glued seams can also be designed as a wrap-around fold.
  • Flat bags can also have so-called side folds. These side folds can be completely unfolded.
  • a flat bag with such side folds is, for example, in the DE 20 2005 000 917 U1 shown (see there Fig.1 with folded side folds and Fig.3 with unfolded side folds).
  • the side folds can be welded to parts of the peripheral edge.
  • Such a flat bag is in the EN 10 2008 006 769 A1 shown (see there especially Figure 1 ).
  • EP 2 366 320 A1 and EP 2 366 321 A1 disclose filter bags with surface folds in the sense of the present application.
  • the suction power is the product of negative pressure [kPa] and air flow [l/s] and is designated P 2 according to EN 60312.
  • the efficiency of the motor-blower unit or a vacuum cleaner is calculated from the suction power P 2 and the power consumption P 1 according to EN 60312 Chapter 5.8 (see in particular Chapter 5.8.4., 4th paragraph).
  • the motor-blower unit or the vacuum cleaner is connected to the measuring chamber (version B).
  • version B For any intermediate pieces required for connection to the measuring chamber, the information in chapter 7.3.7.1 applies.
  • the nominal diameters d 0 of the orifices used can be found in the table in chapter 7.3.7.3.
  • P 1 is the power consumption of the vacuum cleaner (at a given aperture) and P 2 is the air output (at a given aperture), i.e. the product of air flow (see above) and negative pressure (see below).
  • Negative pressure in the measuring chamber with a given orifice The negative pressure in the measuring chamber with a given orifice is determined in accordance with EN 60312 Chapter 5.8.
  • the motor-blower unit is connected directly to the measuring chamber (version B).
  • the information in Chapter 7.3.7.1 applies to any intermediate pieces required for connection to the measuring chamber.
  • the nominal diameters d 0 of the orifices used can be found in Chapter 7.3.7.3.
  • Average cross-sectional area of a suction hose To determine the average cross-sectional area of a suction hose, the cross-section of the suction hose is measured at 10 points evenly distributed over the length of the suction hose and the average of these measurements is determined. The first measurement is carried out at one end of the hose and the tenth measurement at the other end of the hose. The cross-section is measured using limit gauges for internal dimensions that correspond to the shape of the cross-sectional area to be measured. For hoses that change their cross-sectional area, the limit gauge is inserted into the suction hose in the direction of the increasing cross-sectional area. Apart from irregular cross-sectional areas, the cross-sectional areas of spiral or helically wound or otherwise structured suction hoses can also be determined in this way. This method can also be used in particular for conical suction hoses.
  • Bag area of a filter bag is the area between the edge welds that determine the external shape of the filter bag. Side folds and surface folds must be taken into account for the calculation. The area of the filling opening including a space surrounding this opening The weld seam is deducted from the area. This only refers to the theoretically usable area. Differences in the flow through the bag or due to incomplete unfolding of the filter bag are not taken into account. In the case of filter bags that are not flat bags, all additional areas (eg block bottom bags with side surfaces and front surface) are of course taken into account to determine the bag area.
  • volume of filter bag storage space The volume can be determined from the 3D drawing data of the vacuum cleaner or by measuring the volume with water or granules.
  • Deflection devices for deflecting air within the meaning of the application are, for example, in WO 2007 059936 A1 , WO 2007 059937 A1 , WO 2007 059938 A1 and WO 2007 059939 A1 disclosed.
  • the spacer device is a device that ensures that a gap remains between the filter bag and the wall of the filter bag receiving space.
  • the spacer device can consist of a base and/or at least one side wall and/or a lid, thus partially or completely surrounding the filter bag. Care must be taken to ensure that the contact area between the filter bag and the spacer device is as small as possible.
  • the spacer device can be made of any material and can be removable or permanently installed. If filter bags with surface folds are used, a spacer device can be used that is specially adapted to these surface folds. The design of such a spacer device can be determined by the manufacturer. WO 2012 126612 (in particular Figures 3 and 4 ) can be taken.
  • An efficient vacuum cleaner has an energy efficiency class of B or better (according to Regulation 665/2013, ANNEX I) and at the same time a cleaning class of C or better (according to Regulation 665/2013, ANNEX I).
  • Regulation 666/2013 requires the nominal power consumption of vacuum cleaners to be limited to less than 900 W from 2017. Regulation 665/2013 means that in the long term the annual energy consumption of a vacuum cleaner should be less than 10 kWh. This leads to a nominal power consumption of a vacuum cleaner of less than 300 W. However, users of vacuum cleaners will expect that the cleaning performance will not deteriorate compared to vacuum cleaners that are currently available with a much higher power consumption. Regulation 665/2013 also takes this into account by, for example, setting the requirement for an A rating (carpet cleaning class) for the dust absorption of carpets at ⁇ 91%.
  • a rating carpet cleaning class
  • the Miele S 8340 vacuum cleaner one of the vacuum cleaners that is considered to be particularly energy efficient in the state of the art today, achieves a resulting suction air flow of 38.5 l/s when determining the air data (according to EN 60312 Chapter 5.8.4) at aperture 8 (40 mm) and a power consumption P 1 of 1310 W (power level on the vacuum cleaner symbol "hard floors, heavily soiled carpets and rugs", hereinafter referred to as "max").
  • the resulting air flow at a power consumption P 1 of 704 W power level on the device symbol “high-quality velour carpets, rugs and runners", hereinafter referred to as "carpet" is insufficient for satisfactory dust collection.
  • a power consumption of 704 W at aperture 8
  • only an air flow of 30.0 l/s is achieved.
  • Figure 1a or. Figure 1b show, by way of example, the air flow (volume flow in l/s) achieved by a Miele S 8340 with the original accessories supplied by Miele for this vacuum cleaner (suction hose and suction tube) and the original filter bags supplied by Miele at an average power consumption when determining the performance characteristics with a full dust container of 698 W (carpet) or 1286 W (max), depending on the filling with up to a maximum of 400 g DMT dust type 8 in accordance with EN 60312.
  • the Miele S 8340 uses a motor-blower unit whose characteristics, i.e. whose air data in Figure 2a (carpet) and Figure 2b (max) are shown.
  • the average electrical input power of the vacuum cleaner must be clearly distinguished from the average electrical input power of the motor-blower unit, since the entire average electrical input power of the motor-blower unit is essentially converted into the air flow to be achieved, whereas the average electrical input power of the vacuum cleaner is also used to compensate for the flow losses resulting from the flow paths in the vacuum cleaner device (from the floor nozzle to the air outlet from the device - without the motor-blower unit).
  • the average electrical power consumption of the motor-blower unit of the Miele S 8340 is 1121 W (max) or 622 W (carpet). With this average power consumption, an air flow of approximately 55.5 l/s (max) and approximately 43.7 l/s (carpet) can be achieved at aperture 8 (this aperture corresponds approximately to the conditions that exist when vacuuming on hard floors). When using this motor-blower unit in the Miele S 8340, this ultimately leads to the air flows already stated above for aperture 8 (which are then actually available for vacuuming) of 38.5 l/s (max) and 29.9 l/s (carpet).
  • the suction hose of the Miele S 8340 has an average cross-sectional area of about 9.1 cm 2 .
  • Another device for vacuuming is the EP 2 641 523 A1 disclosed.
  • the invention is based on the object of providing a device for vacuuming with filter bags, in which the efficiency is improved compared to the devices according to the prior art and in determining the air data according to EN 60312 (Chapter 5.8.4) at aperture 8 (40 mm) a suction air flow of more than 33 l/s is achieved, so that a cleaning class of C according to Regulation 665/2013 or better can be achieved, and wherein the average electrical input power of the vacuum cleaner is as low as possible so that an energy efficiency class of B according to Regulation 665/2013 or better is achieved, i.e. an efficient vacuum cleaner is realized in the sense of the present invention.
  • a device for vacuuming according to claim 1.
  • This comprises a vacuum cleaner with a suction hose connected to the housing of the vacuum cleaner and a filter bag, in particular a disposable filter bag, made of nonwoven fabric, wherein the vacuum cleaner has a motor-blower unit with an average electrical input power between 1000 W and 200 W.
  • the motor-blower unit is designed in such a way that, for an average electrical input power between 1000 W and 800 W, a negative pressure in the measuring chamber at aperture 6 (23 mm) of greater than 12.5 kPa and a negative pressure in the measuring chamber at aperture 8 (40 mm) of greater than 4.0 kPa occurs; between 799 W and 600 W, a negative pressure in the measuring chamber at aperture 6 of greater than 10.0 kPa and a negative pressure in the measuring chamber at aperture 8 of greater than 3.4 kPa occurs; between 599 W and 400 W, a negative pressure in the measuring chamber at aperture 6 of greater than 7.0 kPa and a negative pressure in the measuring chamber at aperture 8 of greater than 2.5 kPa occurs; and between 399 W and 200 W a negative pressure in the measuring chamber at aperture 6 of greater than 4.0 kPa and a negative pressure in the measuring chamber at aperture 8 of greater than 1.4 kPa occurs.
  • This special characteristic of the motor-blower unit differs from the characteristics of motor-blower units usually used in vacuum cleaning devices.
  • a motor-blower unit as specified above in combination with a suction hose with an average cross-sectional area of at least 9.5 cm 2 can be used to particularly increase the efficiency of vacuum cleaners and, together with the disposable filter bags made of nonwoven fabric, their cleaning effect is comparable to that of vacuum cleaners which are currently available only with a much higher intake power.
  • the suction hose must therefore have an average cross-sectional area of at least 9.5 cm 2 , in particular at least 11 cm 2 or most particularly at least 13 cm 2 .
  • This cross-sectional area should also not be significantly undercut for the piece of pipe which creates the connection between the suction hose and the filter bag in the vacuum cleaner.
  • the filter bag may preferably have a bag area of between 1000 cm 2 and 4000 cm 2 .
  • the suction hose can be at least partially conical and have a larger cross-sectional area at an end near the motor-blower unit than at an end far from the motor-blower unit.
  • the suction hose can have a minimum and a maximum cross-sectional area and the minimum diameter of the suction hose can be reduced by at least 5%, in particular at least 20%, compared to the maximum diameter.
  • the smallest diameter of the conical suction hose can be 35 mm at the near end and 47 mm at the far end.
  • the suction hose can have a cylindrical shape throughout. In addition to good handling, a conical shape of the suction hose can also increase the performance of the vacuum cleaner.
  • suction hose tapered or with a constant cross-section
  • other cross-sectional shapes of the suction hose are also possible, as long as the stressed cross-sectional areas are maintained.
  • the suction hose can have a length of 1 m to 3 m.
  • a suction pipe connected to the suction hose can have a diameter of more than 30 mm, preferably more than 33 mm and particularly preferably more than 36 mm.
  • the motor-blower unit can have an efficiency according to EN 60312 of at least 35%, preferably of at least 38% and particularly preferably of at least 40% at aperture 7 (30 mm). This development of the invention leads to particularly efficient devices for vacuum cleaning.
  • the vacuum cleaner has a spacer device.
  • the spacer device can enclose the filter bag partially, at least on one side of the filter bag, or completely. This means that the filter bag is at least partially spaced from at least one inner housing wall of the vacuum cleaner device. If the spacer device is to enclose the filter bag completely, then it will have a base, a lid and a number of side walls corresponding to the filter bag receiving space.
  • the spacer device is designed such that overflow paths, i.e. fluid connections, are provided between the base and/or the at least one side wall and/or the cover. This allows the entire surface of the filter bag to be used to suck the air from the filter bag into the motor-blower unit.
  • overflow paths i.e. fluid connections
  • the spacer device can be designed integrally with the filter bag receiving space of the vacuum cleaner. Alternatively, it can also be provided as a separate unit that can be completely removed from the filter bag receiving space.
  • the following can be arranged in the device, counter to the direction of air flow, in the following order: an air intake opening in the at least one side wall or in the base or in the lid, through which air is sucked from the filter bag receiving space into the motor/blower unit when the vacuum cleaner is in operation, a motor protection filter holder, and the spacer device, wherein the spacer device is arranged at a distance from the motor protection filter holder.
  • the spacer device can be designed in the form of a perforated plate and/or in the form of a grid and/or in the form of webs, web-shaped sections, brackets, bracket-shaped sections, ribs, rib-shaped sections and/or pins.
  • the motor protection filter holder can be designed in such a way that a motor protection filter can be pushed into the motor protection filter holder, for example.
  • the material of the motor protection filter can have sufficient inherent strength to be able to be pushed in, for example, or it can be provided with a frame or stabilizing element (e.g. net). This makes it particularly easy to change the motor protection filter.
  • a filter bag holding plate holder can be provided which is arranged so that it can be folded in relation to the vacuum cleaner device or can be completely removed from the vacuum cleaner. This measure makes it particularly easy to change the full vacuum cleaner filter bag.
  • the filter bag can be provided in the form of a flat bag.
  • the flat bag shape is the most common shape for nonwoven bags, as bags with this shape are very easy to manufacture.
  • nonwoven filter material is very difficult to fold permanently due to its high resilience, so that the manufacture of more complex bag shapes, such as block bottom bags or other bag shapes with a bottom, is possible, but very complex and expensive.
  • the filter bag may in particular have surface folds.
  • the filter bag can be provided with at least one deflection device.
  • the above-mentioned spacing device can then be designed accordingly to accommodate filter bags with surface folds.
  • the various training courses can be used individually or combined with each other as required.
  • a motor-blower unit with a special characteristic is used in combination with a suction hose with a relatively large diameter.
  • This combination surprisingly leads to efficient vacuum cleaners within the meaning of the invention, i.e. a vacuum cleaner that falls into an energy efficiency class of B or better (according to Regulation 665/2013, ANNEX I) and at the same time into a cleaning class of C or better (according to Regulation 665/2013, ANNEX I).
  • the motor-blower unit is characterized by a high volume flow, a high air output and a high efficiency at aperture 7 (30 mm) and 8 (40 mm). The corresponding values are listed in Table 1.
  • FIGs 3a and 3b air data for an exemplary embodiment of the motor-blower unit as used according to the invention are shown, here a motor-blower unit from Domel with the type designation 467.3.601-7.
  • the suction air flow is plotted on the abscissa in units of dm 3 /s or l/s.
  • the ordinate shows the values of the negative pressure (in kPa), the efficiency (in %), the input power (in W) and the air output (in W).
  • Results are given for an average electrical input power of approx. 480 W, in Figure 3b of approx. 976 W.
  • Figures 2a and 2b For comparison, the air data for a state-of-the-art motor-blower unit.
  • the air data are calculated for an average electrical input power of approx. 622 W and in Figure 2b of about 1121 W.
  • Table 1 compares the relevant measured values for an exemplary embodiment of the motor-blower unit according to the invention and a motor-blower unit according to the prior art.
  • both the air flow at aperture 7 and aperture 8 and the air output at aperture 7 and aperture 8 and the efficiency at aperture 7 and aperture 8 are significantly higher for the exemplary embodiment than for the prior art.
  • the air output at aperture 8 and with an average electrical input power of around 480 W for the exemplary embodiment is around 70% higher than for the prior art with an average electrical input power of 622 W.
  • the efficiency and air flow of the inventive embodiment of the motor-blower unit are superior to the state of the art.
  • a very good air flow can be achieved, with which a good cleaning efficiency class can be achieved.
  • Figure 4 shows results for an average input power of approx. 670 W using a flat bag with side folds according to Figure 6 and a conical hose with a minimum diameter of 42 mm and a maximum diameter of 47 mm using a spacer device.
  • the distance keeping device used is described in detail in the Figures 5a to 5o shown.
  • the spacer device is shown together with the motor protection filter holder.
  • the arrangement shown ensures that there is always a gap between the motor protection filter and the filter bag and that the filter bag does not cover the motor protection filter holder, which would result in the air from the filter bag only being sucked from the area of the filter bag that covers the motor protection filter.
  • the vacuum cleaner described can be obtained from Eurofilters NV, Lieven Gevaertlaan 21, 3900 Overpelt, Belgium.
  • the spacer device can be adapted to accommodate a special filter bag, for example a filter bag according to Figure 6 , be trained.
  • the average cross-sectional area of the embodiment according to the invention is therefore 15.6 cm 2 .
  • the filter bag used has an area of approximately 1800 cm 2 .
  • the filter material used was MTTS9, which can be obtained from Eurofilters NV, Lieven Gevaertlaan 21, 3900 Overpelt, Belgium. It is a multi-layer filter material with a dust storage layer and a meltblown fine filter layer.
  • the filter bag has a deflection device in the form of a slotted nonwoven fabric made of the material LF75, which can also be obtained from Eurofilters NV, Lieven Gevaertlaan 21, 3900 Overpelt, Belgium.
  • the embodiment according to the invention corresponds to the state of the art as described at the beginning. Even with an average input power of only about 670 W, a volume flow of 41 l/s is achieved with an empty filter bag; after filling with 400 g DMT Type 8 and using a spacer device, a volume flow of almost 37 l/s is still achieved.

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Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Staubsaugen umfassend einen Staubsauger mit einem mit dem Gehäuse des Staubsaugers verbundenen Saugschlauch, und umfassend einen Filterbeutel, insbesondere einen Einwegfilterbeutel, aus Vliesstoff.
    • DEFINITIONEN
  • Zur Beschreibung des Standes der Technik und der Erfindung werden die nachstehenden Normen, Definitionen und Messverfahren zugrunde gelegt:
    VO 666/2013: VERORDNUNG (EU) Nr. 666/2013 DER KOMMISSION vom 8. Juli 2013 zur Durchführung der Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung von Staubsaugern.
  • VO 665/2013: DELEGIERTE VERORDNUNG (EU) Nr. 665/2013 DER KOMMISSION vom 3. Mai 2013 zur Ergänzung der Richtlinie 2010/30/EU des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Energieverbrauchskennzeichnung von Staubsaugern.
  • Nennleistungsaufnahme: Die Nennleistungsaufnahme in W bezeichnet die vom Hersteller angegebene elektrische Aufnahmeleistung, wobei bei Geräten, die neben der Staubsaugerfunktion auch andere Funktionen aufweisen, nur die elektrische Leistungsaufnahme bei Nutzung als Staubsauger relevant ist (VO 666/2013, Anhang II, Abs. 2, lit. k).
  • EN 60312: EN 60312 bezeichnet - soweit nicht ausdrücklich anders angegeben - die Norm DIN EN 60312-1 (VDE 0705-312-1) in der Ausgabe von Januar 2014: Staubsauger für den Hausgebrauch - Teil 1: Trockensauger - Prüfverfahren zur Bestimmung der Gebrauchseigenschaften (IEC 60312-1: 2010, modifiziert + A1:2011, modifiziert); Deutsche Fassung EN 60312-1:2013.
  • Bestimmung der Luftdaten: Die Luftdaten eines Staubsaugers werden gemäß EN 60312 Abschnitt 5.8 bestimmt. Dabei wird die Messeinrichtung B gemäß Abschnitt 7.3.7.3 verwendet. Falls Motor-Gebläseeinheiten solo, also ohne Staubsaugergehäuse, gemessen werden, wird ebenfalls die Messeinrichtung B verwendet. Für gegebenenfalls notwendige Zwischenstücke zum Anschluss an die Messkammer gelten die Ausführungen in Kapitel 7.3.7.1.
  • Leistungsaufnahme eines Staubsaugers: Die Leistungsaufnahme P1 eines Staubsaugers bei einer vorgegebenen Blende wird gemäß EN 60312 Abschnitt 5.8 bestimmt. Dabei wird die Messeinrichtung B gemäß Abschnitt 7.3.7.3 verwendet. Für gegebenenfalls notwendige Zwischenstücke zum Anschluss an die Messkammer gelten die Ausführungen in Kapitel 7.3.7.1.
  • Leistungsaufnahme einer Motor-Gebläseeinheit: Die Leistungsaufnahme P1 einer Motor-Gebläseeinheit bei einer vorgegebenen Blende wird ebenfalls gemäß EN 60312 Abschnitt 5.8 bestimmt. Dabei wird die Messeinrichtung B gemäß Abschnitt 7.3.7.3 verwendet. Für gegebenenfalls notwendige Zwischenstücke zum Anschluss an die Messkammer gelten die Ausführungen in Kapitel 7.3.7.1.
  • Mittlere elektrische Aufnahmeleistung eines Staubsaugers: Die mittlere Aufnahmeleistung eines Staubsaugers wird mit dem Versuchsaufbau zur Bestimmung der Luftdaten gemäß EN 60312 Kapitel 5.8 durchgeführt. Es wird die Messkammer Ausführung B verwendet. Für gegebenenfalls notwendige Zwischenstücke zum Anschluss an die Messkammer gelten die Ausführungen in Kapitel 7.3.7.1. Die mittlere Aufnahmeleistung wird definiert als P = 0,5 P f + P i
    Figure imgb0001
    • Pf = Leistungsaufnahme in Watt nach 3 Minuten Betrieb auf der Messkammer bei Blende 9 (Nenndurchmesser d0 = 50 mm)
    • Pi = Leistungsaufnahme in Watt nach weiteren 20s Betrieb auf der Messkammer bei Blende 0 (Nenndurchmesser d0 = 0 mm).
  • Mittlere elektrische Aufnahmeleistung der Motor-Gebläseeinheit: Die mittlere elektrische Aufnahmeleistung einer Motor-Gebläseeinheit wird mit dem Versuchsaufbau zur Bestimmung der Luftdaten gemäß EN 60312 Kapitel 5.8 durchgeführt. Dazu wird die Motor-Gebläseeinheit direkt an die Messkammer (Ausführung B) angeschlossen. Für gegebenenfalls notwendige Zwischenstücke zum Anschluss an die Messkammer gelten die Ausführungen in Kapitel 7.3.7.1. Die mittlere Aufnahmeleistung wird definiert als P m = 0,5 P f + P i
    Figure imgb0002
    • Pf = Leistungsaufnahme in Watt nach 3 Minuten Betrieb auf der Messkammer bei Blende 9 (Nenndurchmesser d0 = 50 mm)
    • Pi = Leistungsaufnahme in Watt nach weiteren 20 s Betrieb auf der Messkammer bei Blende 0 (Nenndurchmesser d0 = 0 mm).
  • Mittlere Leistungsaufnahme bei der Bestimmung der Gebrauchseigenschaften bei gefülltem Staubbehälter: Die mittlere Leistungsaufnahme bei der Bestimmung der Gebrauchseigenschaften bei gefülltem Staubbehälter wird in Anlehnung an EN 60312 ermittelt. Abweichend zu dieser Norm wird die Messung mit der Messkammer B bei Blende 8 durchgeführt. Die mittlere Leistungsaufnahme bei der Bestimmung der Gebrauchseigenschaften bei gefülltem Filterbeutel wird definiert als der Mittelwert der Leistungsaufnahme bei leerem Filterbeutel und der Leistungsaufnahme bei gefülltem Filterbeutel. Für das Einsaugen des Prüfstaubes und die maximal aufzusaugende Menge (gefüllter Filterbeutel) gelten die Bedingungen aus Kapitel 5.9.2., insbesondere auch die Bedingungen aus 5.9.2.3.
  • Luftstrom: Der Luftstrom wird gemäß EN 60312 mit der Messkammer nach Ausführung B bestimmt. Der Luftstrom kann bei unterschiedlichen Blenden ermittelt werden. Gemäß EN 60312 wird bei einer Blende mit einem Durchmesser von 30 mm gemessen. Wenn davon abweichend bei einer anderen Blende gemessen wird, wird dies angegeben. Im Stand der Technik wird dieser Luftstrom oft auch als Volumenstrom oder Saugluftstrom bezeichnet.
  • Luftstromabfall: Der Luftstromabfall wird in Anlehnung an EN 60312 Kapitel 5.9 mit der Messkammer nach Ausführung B bestimmt. Abweichend von dieser Norm wird die Messkammer mit einer 40 mm Lochplatte ausgestattet (nach Norm 30 mm). Die Unterdruckwerte hf in der Messkammer werden entsprechend Kapitel 7.3.7 in einen Luftstrom umgerechnet. Die Differenz des Luftstromes bei leerem Filterbeutel und des Luftstromes bei beladenem Filterbeutel wird als Luftstromabfall bezeichnet.
  • Einwegfilterbeutel: Unter einem Einwegfilterbeutel oder auch Einwegbeutel im Sinn der vorliegenden Erfindung wird ein Wegwerffilterbeutel verstanden.
  • Flachbeutel: Unter einem Flachbeutel werden Filterbeutel verstanden, deren Filterbeutelwand aus zwei Einzellagen Filtermaterial mit gleicher Fläche derart gebildet ist, dass die beiden Einzellagen nur an ihren Umfangsrändern miteinander verbunden sind (der Begriff gleiche Fläche schließt selbstverständlich nicht aus, dass sich die beiden Einzellagen dadurch voneinander unterscheiden, dass eine der Lagen eine Eintrittsöffnung aufweist).
  • Die Verbindung der Einzellagen kann durch eine oder mehrere (beispielsweise vier) Schweiß- oder Klebenähte entlang des gesamten Umfangs der beiden Einzellagen realisiert sein.
  • Alternativ kann der Filterbeutel durch eine Einzellage Filtermaterial gebildet werden, dadurch dass sie um eine ihrer Symmetrieachsen gefaltet wird und die verbleibenden offenen Umfangsränder der so entstehenden beiden Teillagen verschweißt oder verklebt werden (sogenannter Schlauchbeutel). Bei einer solchen Fertigung sind demnach eine umlaufende oder mehrere (beispielsweise drei) Schweiß- oder Klebenähte nötig. Zwei dieser Nähte bilden dann den Filterbeutelrand, die dritte Naht kann ebenfalls einen Filterbeutelrand bilden oder aber auf der Filterbeutelfläche liegen.
  • Jede der zuvor genannten Einzellagen Filtermaterial kann mehrere Vliesstofflagen umfassen, wie dies für Filterbeutel aus Vliesstoff heutzutage üblich ist.
  • Die Schweiß- oder Klebenähte können auch als Wickelfalz ausgebildet sein.
  • Flachbeutel können auch sogenannte Seitenfalten aufweisen. Hierbei können diese Seitenfalten völlig ausfaltbar sein. Ein Flachbeutel mit solchen Seitenfalten ist zum Beispiel in der DE 20 2005 000 917 U1 gezeigt (siehe dort Fig. 1 mit eingefalteten Seitenfalten und Fig. 3 mit ausgefalteten Seitenfalten). Alternativ können die Seitenfalten mit Teilen des Umfangsrands verschweißt sein. Ein solcher Flachbeutel ist in der DE 10 2008 006 769 A1 gezeigt (siehe dort insbesondere Figur 1).
  • Filterbeutel mit Oberflächenfalten: EP 2 366 320 A1 und EP 2 366 321 A1 offenbaren Filterbeutel mit Oberflächenfalten im Sinne der vorliegenden Anmeldung.
  • Saugleistung: Die Saugleistung ist das Produkt aus Unterdruck [kPa] und Luftstrom [l/s] und wird gemäß der EN 60312 mit P2 bezeichnet.
  • Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad der Motor-Gebläseeinheit oder eines Staubsaugers wird aus der Saugleistung P2 und der Leistungsaufnahme P1 nach EN 60312 Kapitel 5.8 berechnet (siehe insbesondere Kapitel 5.8.4., 4. Absatz). Dazu wird die Motor-Gebläseeinheit oder der Staubsauger an die Messkammer (Ausführung B) angeschlossen. Für gegebenenfalls notwendige Zwischenstücke zum Anschluss an die Messkammer gelten die Ausführungen in Kapitel 7.3.7.1. Die Nenndurchmesser d0 der verwendeten Blenden sind der Tabelle in Kapitel 7.3.7.3 zu entnehmen. Der Wirkungsgrad für eine gegebene Blende wird berechnet gemäß η % = P 2 / P 1 * 100
    Figure imgb0003
  • Hierbei sind P1 die Leistungsaufnahme des Staubsaugers (bei vorgegebener Blende) und P2 die Luftleistung (bei vorgegebener Blende), also das Produkt aus Luftstrom (siehe oben) und Unterdruck (siehe unten).
  • Unterdruck in der Messkammer bei vorgegebener Blende: Der Unterdruck in der Messkammer bei einer vorgegebenen Blende erfolgt nach EN 60312 Kapitel 5.8. Dazu wird die Motor-Gebläseeinheit direkt an die Messkammer (Ausführung B) angeschlossen. Für gegebenenfalls notwendige Zwischenstücke zum Anschluss an die Messkammer gelten die Ausführungen in Kapitel 7.3.7.1. Die Nenndurchmesser d0 der verwendeten Blenden sind Kapitel 7.3.7.3 zu entnehmen.
  • Mittlere Querschnittsfläche eines Saugschlauches: Zur Ermittlung der mittleren Querschnittsfläche eines Saugschlauches wird der Querschnitt des Saugschlauchs an 10 gleichmäßig über die Saugschlauchlänge verteilten Stellen gemessen und der Mittelwert dieser Messungen ermittelt. Die erste Messung wird hierbei an dem einen Ende des Schlauchs und die zehnte Messung an dem anderen Ende des Schlauchs durchgeführt. Die Messung des Querschnitts wird mit Grenzlehren für Innenmaße, die der Form der zu vermessenden Querschnittsfläche entsprechen, ermittelt. Bei Schläuchen, die ihre Querschnittsfläche verändern, wird die Grenzlehre in Richtung der sich vergrößernden Querschnittsfläche in den Saugschlauch eingeführt. Abgesehen von unregelmäßigen Querschnittsflächen lassen sich so auch die Querschnittsflächen von spiral- oder schraubengewickelten oder andersartig strukturierten Saugschläuchen bestimmen. Dieses Verfahren kann insbesondere auch bei konischen Saugschläuchen angewendet werden.
  • Beutelfläche eines Filterbeutels: Die Beutelfläche eines Filterbeutels bezeichnet die Fläche, die sich zwischen den randseitigen Schweißnähten, die die äußere Form des Filterbeutels bestimmen, befindet. Seitenfalten und Oberflächenfalten müssen für die Berechnung berücksichtigt werden. Die Fläche der Füllöffnung einschließlich einer diese Öffnung umgebende Schweißnaht wird von der Fläche abgezogen. Es ist ausschließlich die theoretisch nutzbare Fläche gemeint. Unterschiede in der Durchströmung des Beutels oder durch eine unvollständige Entfaltung des Filterbeutels werden nicht berücksichtigt. Bei Filterbeuteln, die keine Flachbeutel sind, werden selbstverständlich alle zusätzlichen Flächen (z.B. Klotzbodenbeutel mit Seitenflächen und Stirnfläche) zur Bestimmung der Beutelfläche mit herangezogen.
  • Volumen Filterbeutelaufnahmeraum: Das Volumen kann aus den 3D-Zeichnungsdaten des Staubsaugers ermittelt werden oder durch Auslitern mit Wasser oder Granulat bestimmt werden.
  • Ablenkvorrichtung: Ablenkvorrichtungen zum Ablenken von Luft im Sinne der Anmeldung sind beispielsweise in WO 2007 059936 A1 , WO 2007 059937 A1 , WO 2007 059938 A1 und WO 2007 059939 A1 offenbart.
  • Abstandshalteeinrichtung: Mit Abstandshalteeinrichtung ist eine Vorrichtung gemeint, mit der sichergestellt wird, dass zwischen dem Filterbeutel und der Wand des Filterbeutelaufnahmeraumes ein Spalt vorhanden bleibt. Insbesondere kann die Abstandshalteeinrichtung aus einem Boden und/oder wenigstens einer Seitenwand und/oder einem Deckel bestehen, den Filterbeutel also teilweise oder vollständig umgeben. Dabei ist darauf zu achten, dass die Kontaktfläche zwischen Filterbeutel und Abstandshalteeinrichtung möglichst gering ist. Die Abstandshalteeinrichtung kann aus beliebigen Materialien gefertigt sein und entnehmbar oder fest eingebaut sein. Werden Filterbeutel mit Oberflächenfalten eingesetzt, dann kann eine Abstandshalteeinrichtung verwendet werden, die speziell an diese Oberflächenfalten angepasst ist. Wie eine solche Abstandshalteeinrichtung ausgestaltet ist, kann der WO 2012 126612 (insbesondere Figuren 3 und 4) entnommen werden.
  • Effizienter Staubsauger: Ein effizienter Staubsauger hat eine Energieeffizienzklasse von B oder besser (gemäß der VO 665/2013, ANHANG I) und gleichzeitig eine Reinigungsklasse von C oder besser (gemäß der VO 665/2013, ANHANG I).
    • STAND DER TECHNIK
  • Die Anforderungen, die an Vorrichtungen zum Staubsaugen gestellt werden, unterliegen in den letzten Jahren einem deutlichen Wandel.
  • Die VO 666/2013 verlangt die Nennleistungsaufnahme von Staubsaugern ab 2017 auf unter 900 W zu beschränken. Die VO 665/2013 führt dazu, dass längerfristig gesehen der jährliche Energieverbrauch eines Staubsaugers unter 10 kWh liegen sollte. Dies führt zu einer Nennleistungsaufnahme eines Staubsaugers von unter 300 W. Die Benutzer von Vorrichtungen zum Staubsaugen werden allerdings erwarten, dass sich die Reinigungsleistung gegenüber Vorrichtungen zum Staubsaugen, wie sie heute mit wesentlich höherer Aufnahmeleistung realisiert werden, nicht verschlechtern. Dem trägt auch die VO 665/2013 Rechnung, indem sie z.B. die Anforderung für eine A-Bewertung (Teppichreinigungsklasse) für die Staubaufnahme von Teppichboden auf ≥ 91% festlegt.
  • So erreicht beispielsweise der Staubsauger Miele S 8340, einer der Staubsauger, die heutzutage als besonders energieeffizient im Stand der Technik gelten, bei der Bestimmung der Luftdaten (gemäß EN 60312 Kapitel 5.8.4) bei Blende 8 (40 mm) und einer Leistungsaufnahme P1 von 1310 W (Leistungsstufe am Staubsauger Symbol "Hartboden, stark verschmutzte Teppiche und Teppichböden" im Folgenden kurz "max") einen resultierenden Saugluftstrom von 38,5 l/s. Der resultierende Luftstrom bei einer Leistungsaufnahme P1 von 704 W (Leistungsstufe am Gerät Symbol "hochwertige Veloursteppiche, Brücken und Läufer", im Folgenden kurz "Teppich") ist für eine zufriedenstellende Staubaufnahme unzureichend. So wird bei einer Leistungsaufnahme von 704 W (bei Blende 8) nur noch ein Luftstrom von 30,0 l/s erzielt.
  • Die Situation in Bezug auf den Luftstrom verschlechtert sich noch bei der Befüllung des Filterbeutels während des Gebrauchs des Staubsaugers. Figur 1a bzw. Figur 1b zeigen beispielhaft den von einem Miele S 8340 mit dem von Miele für diesen Staubsauger geliefertem Originalzubehör (Saugschlauch und Saugrohr) und den von Miele gelieferten Originalfilterbeuteln bei einer mittleren Leistungsaufnahme bei der Bestimmung der Gebrauchseigenschaften bei gefülltem Staubbehälter von 698 W (Teppich) bzw. 1286 W (max) erreichten Luftstrom (Volumenstrom in l/s) in Abhängigkeit von der Befüllung mit bis zu maximal 400 g DMT-Staub Typ 8 nach EN 60312.
  • Um ein effizientes Saugen zu gewährleisten, sind Luftströme von mindestens 33 l/s wünschenswert.
  • In dem Miele S 8340 wird eine Motor-Gebläseeinheit verwendet, deren Charakteristik, also deren Luftdaten in Figur 2a (Teppich) und Figur 2b (max) gezeigt sind.
  • Die mittlere elektrische Aufnahmeleistung des Staubsaugers muss klar von der mittleren elektrischen Aufnahmeleistung der Motor-Gebläseeinheit abgegrenzt werden, da die gesamte mittlere elektrische Aufnahmeleistung der Motor-Gebläseeinheit im wesentlichen in den zu erzielenden Luftstrom umgesetzt wird, wohingegen die mittlere elektrische Aufnahmeleistung des Staubsaugers auch zur Kompensation der Strömungsverluste, die aus den Strömungswegen im Staubsaugergerät (von der Bodendüse bis zum Luftaustritt aus dem Gerät - ohne Motor-Gebläseeinheit) resultieren, aufgewendet wird.
  • Die mittlere elektrische Aufnahmeleistung der Motor-Gebläseeinheit des Miele S 8340 ist 1121 W (max) bzw. 622 W (Teppich) Mit dieser mittleren Aufnahmeleistung lässt sich bei Blende 8 (diese Blende entspricht in etwa den Bedingungen, die Saugen auf Hartboden vorliegen) ein Luftstrom von ungefähr 55,5 l/s (max) und ungefähr 43,7 l/s (Teppich) erzielen, was bei der Verwendung dieser Motor-Gebläseeinheit im Miele S 8340 schließlich zu den oben bereits für Blende 8 angegebenen Luftströmen (die dann tatsächlich auch zum Staubsaugen zur Verfügung stehen) von 38,5 l/s (max) und 29,9 l/s (Teppich) führt.
  • Der Saugschlauch des Miele S 8340 hat eine mittlere Querschnittsfläche von etwa 9,1 cm2. Eine weitere Vorrichtung zum Staubsaugen wird durch die EP 2 641 523 A1 offenbart.
    • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Angesichts der zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Staubsaugen mit Filterbeuteln bereitzustellen, bei der die Effizienz gegenüber den Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik verbessert wird und bei der Bestimmung der Luftdaten gemäß EN 60312 (Kapitel 5.8.4) bei Blende 8 (40 mm) ein Saugluftstrom von mehr als 33 l/s erreicht wird, so dass eine Reinigungsklasse von C gemäß VO 665/2013 oder besser erzielbar ist, und wobei die mittlere elektrische Aufnahmeleistung des Staubsaugers möglichst gering ist, so dass eine Energieeffizienzklasse von B gemäß VO 665/2013 oder besser erreicht wird, also ein effizienter Staubsauger im Sinn der vorliegenden Erfindung realisiert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Staubsaugen gemäß Anspruch 1 gelöst. Diese umfasst einen Staubsauger mit einem mit dem Gehäuse des Staubsaugers verbundenen Saugschlauch und einem Filterbeutel, insbesondere einem Einwegfilterbeutel, aus Vliesstoff, wobei der Staubsauger eine Motor-Gebläseeinheit mit einer mittleren elektrischen Aufnahmeleistung zwischen 1000 W und 200 W aufweist. Hierbei ist die Motor-Gebläseeinheit derart ausgebildet, dass sich bei einer mittleren elektrischen Aufnahmeleistung zwischen 1000 W und 800 W ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 6 (23 mm) von größer als 12,5 kPa und ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 8 (40 mm) von größer als 4,0 kPa einstellt; sich zwischen 799 W und 600 W ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 6 von größer als 10,0 kPa und ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 8 von größer als 3,4 kPa einstellt; sich zwischen 599 W und 400 W ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 6 von größer als 7,0 kPa und ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 8 von größer als 2,5 kPa einstgellt; und sich zwischen 399 W und 200 W ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 6 von größer als 4,0 kPa und ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 8 von größer als 1,4 kPa einstellt.
  • Diese spezielle Charakteristik der Motor-Gebläseeinheit unterscheidet sich von der Charakteristik üblicherweise in Vorrichtungen zum Staubsaugen eingesetzter Motor-Gebläseeinheiten.
  • Die Unterschiede in den Luftdaten zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik werden in Figur 2a und Figur 2b, die den Stand der Technik zeigen, sowie in Figur 3a und 3b, die eine erfindungsgemäße Ausführung zeigen, verdeutlicht. Bei gleicher Aufnahmeleistung stellt die Motor-Gebläseeinheit mit der erfindungsgemäßen Charakteristik bei den für die Reinigungswirkung wesentlichen Blenden (D6 und D8) einen wesentlich höheren Luftstrom zur Verfügung. D6 entspricht in etwa der Situation beim Saugen von Teppichboden, D8 entspricht in etwa der Situation beim Saugen auf Hartboden.
  • Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass eine wie oben spezifizierte Motor-Gebläseeinheit in Kombination mit einem Saugschlauch mit einer mittleren Querschnittsfläche von zumindest 9,5 cm2 besonders effizienzsteigernd für Staubsauger zum Einsatz kommen kann und zusammen mit den Einwegfilterbeuteln aus Vliesstoff in ihrer Reinigungswirkung mit Vorrichtungen zum Staubsaugen vergleichbar sind, wie sie heute nur mit wesentlich höherer Aufnahmeleistung erhältlich sind.
  • Der Saugschlauch muss demnach eine mittlere Querschnittsfläche von zumindest 9,5 cm2, insbesondere zumindest 11 cm2 oder höchst insbesondere zumindest 13 cm2, aufweisen. Diese Querschnittsfläche sollte auch für das Rohrstück nicht wesentlich unterschritten werden, welches im Staubsauger die Verbindung zwischen Saugschlauch und Filterbeutel herstellt.
  • Experimente haben ergeben, dass die Kombination der genannten Motor-Gebläseeinheit und des genannten Saugschlauchs bei einer mittleren Leistungsaufnahme bei der Bestimmung der Gebrauchseigenschaften bei gefülltem Staubbehälter von ca. 670 W, die voll umfänglich auch den zukünftigen energiepolitischen Anforderungen genügen, für die Erzeugung eines Luftstroms von mehr als 41 l/s (bei leerem Filterbeutel) und somit für das Erzielen eines mehr als zufriedenstellenden Saugergebnisses ausreicht.
  • Der Filterbeutel kann vorzugsweise eine Beutelfläche von zwischen 1000 cm2 und 4000 cm2 aufweisen.
  • Der Saugschlauch kann zumindest teilweise konisch zulaufen und an einem der Motor-Gebläseeinheit nahen Ende eine größere Querschnittsfläche als an einem der Motor-Gebläseeinheit fernen Ende aufweisen. In diesem Fall kann der Saugschlauch eine minimale und eine maximale Querschnittsfläche aufweisen und der minimale Durchmesser des Saugschlauchs zumindest um 5 %, insbesondere zumindest um 20 %, gegenüber dem maximalen Durchmesser verringert sein. Beispielsweise kann der kleinste Durchmesser des konischen Saugschlauchs am nahen Ende 35 mm und am fernen Ende 47 mm betragen. Alternativ kann der Saugschlauch durchgängig eine zylindrische Form aufweisen. Neben einer guten Handhabung kann eine konische Form des Saugschlauchs auch die Leistungsfähigkeit des Staubsaugers erhöhen.
  • Im Übrigen sind auch andere Querschnittsformen des Saugschlauchs (konisch zulaufend oder mit gleich bleibendem Querschnitt) möglich, solange die beanspruchten Querschnittsflächen eingehalten werden.
  • Der Saugschlauch kann eine Länge von 1 m bis 3 m aufweisen.
  • Ein mit dem Saugschlauch verbundenes Saugrohr kann einen Durchmesser von mehr als 30 mm, bevorzugt mehr als 33 mm und besonders bevorzugt mehr als 36 mm aufweisen.
  • Die Motor-Gebläseeinheit kann bei Blende 7 (30 mm) einen Wirkungsgrad nach EN 60312 von mindestens 35 %, bevorzugt von mindestens 38 % und besonders bevorzugt von mindestens 40 % aufweisen. Diese Weiterbildung der Erfindung führt zu besonders effizienten Vorrichtungen zum Staubsaugen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der zuvor beschriebenen Erfindung, einschließlich der genannten Weiterbildungen der Erfindung, weist der Staubsauger eine Abstandshalteeinrichtung auf.
  • Diese kann hierbei einen Boden und/oder wenigstens eine Seitenwand und/oder einen Deckel aufweisen. So kann die Abstandshalteeinrichtung den Filterbeutel teilweise, zumindest auf einer Seite des Filterbeutels, oder voll umfänglich umschließen. Dadurch ist der Filterbeutel zumindest teilweise von wenigstens einer inneren Gehäusewand der Vorrichtung zum Staubsaugen beabstandet. Soll die Abstandshalteeinrichtung den Filterbeutel voll umfänglich umschließen, dann wird sie einen Boden, einen Deckel und eine dem Filterbeutelaufnahmeraum entsprechende Anzahl an Seitenwänden aufweisen.
  • Vorzugsweise ist die Abstandshalteeinrichtung derart ausgebildet ist, dass zwischen dem Boden und/oder der wenigstens einen Seitenwand und/oder dem Deckel Überströmwege, d.h. Fluidverbindungen, vorgesehen sind. Dadurch kann die vollständige Fläche des Filterbeutels ausgenutzt werden, um die Luft aus dem Filterbeutel in die Motor-Gebläseeinheit zu saugen.
  • Weiterhin kann die Abstandshalteeinrichtung integral mit dem Filterbeutelaufnahmeraum des Staubsaugers ausgebildet sein. Alternativ kann sie auch als separate Einheit, die sich aus dem Filterbeutelaufnahmeraum vollständig herausnehmen lässt, vorgesehen sein.
  • Durch obige Maßnahmen kann (vollständig oder teilweise) eine Verringerung der Filterleistung durch Anliegen der Filterfläche an einer Innenwand des Filterbeutelaufnahmeraums vermieden werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der zuvor beschriebenen Vorrichtung kann in dieser, entgegen der Luftstromrichtung in folgender Reihenfolge angeordnet sein: eine Luftansaugöffnung in der wenigstens einen Seitenwand oder in dem Boden oder in dem Deckel, durch die beim Betrieb des Staubsaugers Luft aus dem Filterbeutelaufnahmeraum in die Motor/Gebläseeinheit gesaugt wird, ein Motorschutzfilterhalter, und die Abstandshalteeinrichtung, wobei die Abstandshalteeinrichtung von dem Motorschutzfilterhalter beabstandet angeordnet ist.
  • Hierdurch wird sichergestellt, dass zwischen Motorschutzfilterhalter und Filterbeutel immer ein Abstand besteht und der Filterbeutel den Motorschutzfilterhalter nicht abdeckt, was dazu führen würde, dass die Luft aus dem Filterbeutel nur noch aus dem Bereich des Filterbeutels gesaugt wird, der den Motorschutzfilter bedeckt.
  • Die Abstandshalteeinrichtung kann hierbei in Form einer Lochplatte und/oder in Form eines Gitters und/oder in Form von Stegen, stegförmigen Abschnitten, Bügeln, bügelförmigen Abschnitten, Rippen, rippenförmigen Abschnitten und/oder Zapfen ausgebildet sein.
  • Der Motorschutzfilterhalter kann bei diesen Weiterbildungen so ausgebildet sein, dass ein Motorschutzfilter in den Motorschutzfilterhalter z. B. einschiebbar ist. Dabei kann das Material des Motorschutzfilters eine ausreichende Eigenfestigkeit aufweisen, um beispielsweise eingeschoben werden zu können, oder es kann mit einem Rahmen oder Stabilisierungselement (z. B. Netz) versehen sein. Dies ermöglicht es, auf besonders einfache Art und Weise den Motorschutzfilter zu wechseln.
  • Gemäß einer Weiterbildung aller zuvor beschriebenen Vorrichtungen kann eine Filterbeutelhalteplattenaufnahme vorgesehen sein, die bezüglich der Vorrichtung zum Staubsaugen klappbar angeordnet ist oder komplett aus dem Staubsauger entnommen werden kann. Diese Maßnahme ermöglicht ein besonders einfaches Wechseln des vollgesaugten Staubsaugerfilterbeutels.
  • In sämtlichen oben beschriebenen Weiterbildungen kann der Filterbeutel in Form eines Flachbeutels vorgesehen sein. Die Flachbeutelform ist die am meisten verbreitete Form für Vliesbeutel, da Beutel mit dieser Form sehr einfach herzustellen sind. Im Gegensatz zu dem bei Filterbeuteln aus Papier verwendetem Papierfiltermaterial lässt sich Vliesfiltermaterial wegen der hohen Rückstellelastizität nur sehr schwer dauerhaft falten, so dass die Herstellung komplexerer Beutelformen, wie beispielsweise von Klotzbodenbeuteln oder anderen Beutelformen mit Boden, zwar möglich, aber sehr aufwendig und teuer ist.
  • Der Filterbeutel kann insbesondere Oberflächenfalten aufweisen.
  • Außerdem kann der Filterbeutel mit wenigstens einer Ablenkvorrichtung versehen sein. Entsprechend kann dann die oben genannte Abstandshalteeinrichtung zur Aufnahme von Filterbeuteln mit Oberflächenfalten ausgebildet sein.
  • Die verschiedenen Weiterbildungen können wie beansprucht einzeln eingesetzt oder miteinander kombiniert werden.
    • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Es zeigen:
    • Figuren 1a und 1b
    die Abhängigkeit des erreichten Luftstroms von der Befüllung des Filterbeutels gemäß dem Stand der Technik;
    Figuren 2a und 2b
    Luftdaten für eine Motor-Gebläseeinheit, die gemäß dem Stand der Technik in Vorrichtungen zum Staubsaugen eingesetzt wird;
    Figuren 3a und 3b
    Luftdaten für eine Motor-Gebläseeinheit, die sich besonders zur Implementierung der vorliegenden Erfindung eignet;
    Figur 4:
    die Abhängigkeit des erreichten Luftstroms von der Befüllung des Filterbeutels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung;
    Figuren 5a bis 5p
    verschiedene Ansichten einer Abstandshalteeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Staubsaugen; und
    Figur 6
    eine Darstellung eines Filterbeutels, der besonders für die vorliegende Erfindung geeignet ist.
    AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Staubsaugen findet eine Motor-Gebläseeinheit mit einer speziellen Charakteristik in Kombination mit einem Saugschlauch mit relativ gro-ßem Durchmesser Verwendung. Diese Kombination führt überraschenderweise zu effizienten Staubsauger im Sinn der Erfindung, also einem Staubsauger, der in eine Energieeffizienzklasse von B oder besser (gemäß der VO 665/2013, ANHANG I) und gleichzeitig in eine Reinigungsklasse von C oder besser (gemäß der VO 665/2013, ANHANG I) fällt.
  • Die Motor-Gebläseeinheit zeichnet sich durch einen hohen Volumenstrom, eine hohe Luftleistung und einen hohen Wirkungsgrad bei Blende 7 (30 mm) und 8 (40 mm) aus. Die entsprechenden Werte sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • In den Figuren 3a und 3b werden Luftdaten für eine exemplarische Ausführungsform der Motor-Gebläseeinheit, wie sie erfindungsgemäß Verwendung findet, gezeigt, hier eine Motor-Gebläseeinheit der Firma Domel mit der Typenbezeichnung 467.3.601-7. Auf der Abszisse ist jeweils der Saugluftstrom in Einheiten von dm3/s bzw. l/s aufgetragen. Die Ordinate zeigt jeweils Werte des Unterdrucks (in kPa), des Wirkungsgrads (in %), der Aufnahmeleistung (in W) und der Luftleistung (in W). In Figur 3a werden Ergebnisse für eine mittlere elektrische Aufnahmeleistung von ca. 480 W, in Figur 3b von ca. 976 W gezeigt.
  • Wie bereits eingangs erwähnt, zeigen die Figuren 2a und 2b zum Vergleich die Luftdaten für eine Motor-Gebläseeinheit des Stands der Technik. In Figur 2a werden die Luftdaten für eine mittlere elektrische Aufnahmeleistung von ca. 622 W und in Figur 2b von ca. 1121 W gezeigt.
  • In Tabelle 1 werden die relevanten Messwerte für eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Motor-Gebläseeinheit und eine Motor-Gebläseeinheit nach dem Stand der Technik verglichen. Bei geringerer mittlerer elektrischer Aufnahmeleistung sind sowohl der Luftstrom bei Blende 7 und Blende 8 als auch die Luftleistung bei Blende 7 und Blende 8 und der Wirkungsgrad bei Blende 7 und Blende 8 für die exemplarische Ausführungsform wesentlich höher als für den Stand der Technik. Beispielsweise ist die Luftleistung bei Blende 8 und bei einer mittleren elektrischen Aufnahmeleistung von etwa 480 W für die exemplarische Ausführungsform etwa 70% höher als für den Stand der Technik bei einer mittleren elektrischen Aufnahmeleistung von 622 W.
  • Bei vergleichbarer Leistungsaufnahme sind Wirkungsgrad und Luftstrom der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Motor-Gebläseeinheit des Stands der Technik überlegen. Insbesondere kann mit einer relativ geringen mittleren elektrischen Aufnahmeleistung bei den relevanten Blenden, die der realen Situation auf Hart- und Teppichböden entsprechen, ein sehr guter Luftstrom erreicht werden, mit dem sich eine gute Reinigungswirkungsklasse realisieren lässt.
  • In Figur 4 wird für erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Staubsaugen die Abhängigkeit des erreichten Luftstroms von der Befüllmenge des Filterbeutels gezeigt. Die gezeigten Resultate sind mit denjenigen für Vorrichtungen zum Staubsaugen des Stands der Technik, wie sie in den Figuren 1a und 1b gezeigt ist, zu vergleichen.
  • Figur 4 zeigt Ergebnisse für eine mittlere Aufnahmeleistung von ca. 670 W unter Verwendung eines Flachbeutels mit Seitenfalten gemäß Figur 6 und eines konischen Schlauchs mit einem minimalen Durchmesser von 42 mm und einem maximalen Durchmesser von 47 mm mit Verwendung einer Abstandshalteeinrichtung.
  • Die verwendete Abstandshalteeinrichtung ist im Detail in den Figuren 5a bis 5o gezeigt. In Figur 5p ist die Abstandshalteeinrichtung zusammen mit dem Motorschutzfilterhalter dargestellt. Wie dieser Figur 5p zu entnehmen ist, wird durch die gezeigte Anordnung sichergestellt, dass zwischen Motorschutzfilter und Filterbeutel immer ein Abstand besteht und der Filterbeutel den Motorschutzfilterhalter nicht abdeckt, was dazu führen würde, dass die Luft aus dem Filterbeutel nur noch aus dem Bereich des Filterbeutel gesaugt wird, der den Motorschutzfilter bedeckt. Ein 3D-Datensatz der in Figur 5 beschriebenen Vorrichtung zum Staubsaugen kann von Eurofilters N.V., Lieven Gevaertlaan 21, 3900 Overpelt, Belgien bezogen werden. Insbesondere kann die Abstandshalteeinrichtung zur Aufnahme eines speziellen Filterbeutels, beispielsweise eines Filterbeutels gemäß Figur 6, ausgebildet sein.
  • Für die mittlere Querschnittsfläche der erfindungsgemäßen Ausführung ergibt sich somit ein Wert von 15,6 cm2. Der verwendete Filterbeutel hat eine Fläche von ca. 1800 cm2. Als Filtermaterial wurde das von Eurofilters N.V., Lieven Gevaertlaan 21, 3900 Overpelt, Belgien zu beziehende Material MTTS9 verwendet. Es handelt sich um ein mehrlagiges Filtermaterial mit einer Staubspeicherlage und einer Meltblown-Feinfilterlage. Der Filterbeutel weist eine Ablenkvorrichtung in Form eines geschlitzten Vliesstoffs aus dem Material LF75, das ebenfalls von Eurofilters N.V., Lieven Gevaertlaan 21, 3900 Overpelt, Belgien bezogen werden kann, auf.
  • Im Übrigen entspricht die erfindungsgemäße Ausführungsform dem Stand der Technik, wie er eingangs beschrieben wurde. Selbst bei einer mittleren Aufnahmeleistung von lediglich ca. 670 W wird bei leerem Filterbeutel ein Volumenstrom von 41 l/s erzielt; nach einer Befüllung mit 400 g DMT Typ 8 und unter Verwendung einer Abstandshalteinrichtung werden noch fast 37 l/s Volumenstrom erreicht.
  • Damit liegen die erzielbaren Volumenströme deutlich höher als im Stand der Technik, bei dem sich bei einer mittleren Aufnahmeleistung von ca. 698 W nur ein Volumenstrom von 30 l/s bei leerem Filterbeutel erzielen lässt. Nach der Beladung mit 400 g DMT8 Staub geht der Volumenstrom sogar auf unter 27 l/s zurück und liegt damit ca. 10 l/s niedriger als bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • In der folgenden Tabelle sind die Luftdaten für den Miele S 8340 (max und Teppich) gemäß dem Stand der Technik sowie für die oben beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Staubsaugers zusammengefasst:
    Spannung [V] Mittlere elektrische Aufnahmeleistung [W] Luftstrom Blende 7 [l/s] Luftstrom Blende 8 [l/s] Luft leistung bei Blende 7 [W] Luftleistung bei Blende 8 [W] Wirkungsgrad Blende 7 [%] Wirkungsgrad Blende 8 [%]
    Motor-Gebläseeinheit Miele S 8340 Leistungsstufe max 233 1121 47,6 55,5 378,0 185,0 27,8 13,3
    Domel 467.3.601-7 220 976 52,0 66,3 495,3 319,0 41,5 26,3
    Motor-Gebläseeinheit Miele S 8340 Leistungsstufe Teppich 233 622 37,8 43,7 186,0 89,6 25,2 11,9
    Domel 467.3.601-7 130 480 40,5 51,8 232,0 150,2 40,9 26,3

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Staubsaugen umfassend
    einen Staubsauger mit einem mit dem Gehäuse des Staubsaugers verbundenen Saugschlauch, und umfassend
    einen Filterbeutel, insbesondere einen Einwegfilterbeutel, aus Vliesstoff,
    wobei der Staubsauger eine Motor-Gebläseeinheit aufweist, die derart ausgebildet ist, dass deren mittlere elektrische Aufnahmeleistung zwischen 1000 W und 200 W liegt, und sich bei einer mittleren elektrischen Aufnahmeleistung zwischen
    • 1000 W und 800 W
    ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 6 von > 12,5 kPa und
    ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 8 von > 4,0 kPa
    einstellt,
    • 799 W und 600 W
    ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 6 von > 10,0 kPa und
    ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 8 von > 3,4 kPa
    einstellt,
    • 599 W und 400 W
    ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 6 von > 7,0 kPa und
    ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 8 von > 2,5 kPa
    einstellt,
    • 399 W und 200 W
    ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 6 von > 4,0 kPa und
    ein Unterdruck in der Messkammer bei Blende 8 von > 1,4 kPa
    einstellt,
    wobei der Saugschlauch eine mittlere Querschnittsfläche von zumindest 9,5 cm2, insbesondere zumindest 11 cm2 oder 13 cm2, aufweist.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Filterbeutel eine Beutelfläche von zwischen 1000 cm2 und 4000 cm2 aufweist.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Saugschlauch zumindest teilweise konisch zuläuft und an einem der Motor-Gebläseeinheit nahen Ende eine größere Querschnittsfläche als an einem der Motor-Gebläseeinheit fernen Ende aufweist.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Saugschlauch eine minimale und eine maximale Querschnittsfläche aufweist und der minimale Durchmesser des Saugschlauchs zumindest um 5 %, insbesondere zumindest um 20 %, gegenüber der maximalen Querschnittsfläche verringert ist.
  5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Saugschlauch eine Länge von 1 m bis 3 m aufweist.
  6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein mit dem Saugschlauch verbundenes Saugrohr einen Durchmesser von mehr als 30 mm, bevorzugt mehr als 33 mm und besonders bevorzugt mehr als 36 mm aufweist.
  7. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher die Motor-Gebläseeinheit bei Blende 7 (30 mm) einen Wirkungsgrad nach EN 60312 von mindestens 35 %, bevorzugt von mindestens 38 % und besonders bevorzugt von mehr als 40 % hat.
  8. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher der Filterbeutel als Flachbeutel ausgebildet ist und/oder Oberflächenfalten aufweist und/oder mit einer Ablenkvorrichtung versehen ist.
  9. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher der Staubsauger eine Abstandshalteeinrichtung aufweist, die einen Boden und/oder wenigstens eine Seitenwand und/oder einen Deckel zur zumindest teilweisen Beabstandung eines Filterbeutel von wenigstens einer inneren Gehäusewand der Vorrichtung zum Staubsaugen aufweist.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, in welcher die Abstandshalteeinrichtung derart ausgebildet ist, dass zwischen dem Boden und/oder der wenigstens einen Seitenwand und/oder dem Deckel Überströmwege vorgesehen sind.
  11. Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, in welcher die Abstandshalteeinrichtung für einen Filterbeutel mit Oberflächenfalten ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, in welcher in der Vorrichtung entgegen der Luftstromrichtung in folgender Reihenfolge angeordnet sind:
    eine Luftansaugöffnung in dem Boden oder der wenigstens einen Seitenwand oder dem Deckel, durch die beim Betrieb des Staubsaugers Luft aus dem Filterbeutelaufnahmeraum in die Motor/Gebläseeinheit gesaugt wird,
    ein Motorschutzfilterhalter, und
    die Abstandshalteeinrichtung,
    wobei die Abstandshalteeinrichtung von dem Motorschutzfilterhalter beabstandet angeordnet ist.
  13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, in welcher die Abstandshalteeinrichtung in Form einer Lochplatte und/oder in Form eines Gitters und/oder in Form von Stegen, stegförmigen Abschnitten, Bügeln, bügelförmigen Abschnitten, Rippen, rippenförmigen Abschnitten und/oder Zapfen ausgebildet ist.
  14. Vorrichtung gemäß einem Anspruch 12 oder 13, in welcher der Motorschutzfilterhalter so ausgebildet ist, dass ein Motorschutzfilter in den Motorschutzfilterhalter einschiebbar ist oder einklappbar ist.
  15. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in welcher eine Filterbeutelhalteplattenaufnahme vorgesehen ist, die bezüglich der Vorrichtung zum Staubsaugen klappbar angeordnet ist oder komplett aus der Vorrichtung zum Staubsaugen entnehmbar ist.
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