ES2713074T3 - Dispositivo ecológicamente eficiente para la aspiración de polvo - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para aspirar que comprende un aparato aspirador con una potencia de entrada inferior a 1200 W y una bolsa de filtro con un grado de separación del material de bolsa de filtro superior al 60%, presentando el dispositivo para aspirar un factor de calidad con bolsa de filtro sin llenar QW un definido por QW un = (hsaug un / hfbar un) x Ψ con hsaug un: presión negativa, según la norma EN 60312, del dispositivo para aspirar con bolsa de filtro sin llenar en [kPa], hfbar un: presión negativa en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro con bolsa de filtro sin llenar en [kPa], y Ψ: grado de separación del material de bolsa de filtro en [%], que es superior a 25; preferentemente, superior a 30; y/o presentando el dispositivo para aspirar un factor de calidad con bolsa de filtro parcialmente llena QW teil definido por QW teil = (hsaug teil / hfbar teil) x Ψ con hsaug teil: presión negativa, según la norma EN 60312, del dispositivo para aspirar con bolsa de filtro parcialmente llena en [kPa], hfbar teil: presión negativa en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro con bolsa de filtro parcialmente llena en [kPa], y Ψ: grado de separación del material de bolsa de filtro en [%], que es superior a 13; preferentemente, superior a 15; de forma especialmente preferente, superior a 17; y siendo la presión negativa hsaug un superior a 1,0 kPa y la presión negativa hsaug teil, superior a 0,7 kPa.
Description
DESCRIPCION
Dispositivo ecologicamente eficiente para la aspiracion de polvo
Campo de la invencion
La invencion se refiere a un dispositivo para aspirar con un aparato aspirador y una bolsa de filtro.
Definiciones
Para la descripcion del estado de la tecnica y de la invencion se toman por base las siguientes definiciones y los siguientes procesos de medicion. Siempre que no se indique otra cosa en la presente descripcion, los conceptos especializados utilizados en el campo de la invencion se utilizan conforma a la siguiente norma.
EN 60312: EN 60312 siempre senala, en el presente documento, el borrador de norma E DIN EN 60312-1:2009-12.
Calculo de los datos de aire: los datos de aire a los que se hace referencia en la presente descripcion, es decir, especialmente la presion negativa y la corriente de aire, se calculan analogamente a la norma EN 60312, capftulo 5.8. Para todas las mediciones se emplea, para ello, el equipo de medicion como esta descrito en la norma EN 60312, capftulo 7.2.7. En este sentido, para todas las mediciones se utilizo la camara de medicion B descrita en la norma EN 60312, capftulo 7.2.7. La camara de medicion y el aparato aspirador de acuerdo con el estado de la tecnica se unieron con las mangueras originales y los tubos originales. En el caso del dispositivo de acuerdo con la invencion, en todas las formas de realizacion se utilizo la manguera original del dispositivo Siemens Z 6.0 extreme power edition, asf como un tubo con una longitud de 66 cm y un diametro interior de 33,5. Puesto que la abertura 8 (d0 = 40 mm) se corresponde con la superficie de abertura efectiva de una tobera de suelo promedio y representa, asf, condiciones cercanas a la practica, todas las mediciones de los datos de aire se implementaron exclusivamente con esta abertura.
Bolsa de filtro sin llenar y parcialmente llena: en el presente caso, las mediciones se implementan en bolsas de filtro sin llenar y en bolsas de filtro parcialmente llenas. Por bolsa de filtro parcialmente llena se entiende una bolsa de filtro que, segun la norma EN 60312 (capftulo 5.9.1) se ha llenado con 400 g DMT8 de polvo de ensayo. De forma divergente de la norma, la aspiracion del polvo de ensayo no acaba en cuanto se ha alcanzado por primera vez una de las tres condiciones mencionadas en el capftulo 5.9.1.3. Mas bien, siempre se aspiran 400 g de polvo de ensayo en porciones de 50 g.
Definicion y determinacion de la presion negativa segun la norma EN 60312: como presion negativa segun la norma EN 60312, hsaugun para una bolsa de filtro sin llenar y hsaugteil para una bolsa de filtro parcialmente llena, en el presente caso se entienden los valores segun la norma EN 60312, que se miden con la estructura de equipo de medicion mencionada anteriormente, es decir, camara de medicion B con abertura 8, en la camara de medicion para la bolsa de filtro sin llenar y para la bolsa de filtro parcialmente llena. Los instrumentos utilizados para la medicion de la presion negativa tienen que cumplir los requisitos segun la norma EN 60312, capftulo 7.2.7.3. La presion negativa se mide en [kPa].
Definicion y determinacion de la presion negativa en el espacio de alojamiento para bolsa de filtro: como presion negativa en el espacio de alojamiento para bolsa de filtro hfbaiun para una bolsa de filtro sin llenar y hfbarteil para una bolsa de filtro parcialmente llena se convierten en instrumentos, los cuales cumplen con los requisitos segun la norma EN 60312, capftulo 7.2.7.3. La presion negativa en el espacio de alojamiento para bolsa de filtro se mide en [kPa]. El lugar en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro en el que se mide la presion inversion se encuentra en un punto que no se puede cubrir o tapar mediante la bolsa de filtro.
Corriente de aire: la corriente de aire qun para la bolsa de filtro sin llenar y qteil, para la parcialmente llena se calcula segun la norma EN 60312, capftulo 7.2.7.2 a partir de la presion negativa hsaugun para una bolsa de filtro sin llenar y hsaugteil para una bolsa de filtro parcialmente llena, presion negativa medida con la camara de medicion B en la abertura 8. En el estado de la tecnica, esta corriente de aire se denomina tambien frecuentemente flujo volumetrico o corriente de aire de aspiracion.
Potencia electrica de absorcion de la unidad de motor/ventilador de un aparato aspirador: las potencias electricas de absorcion Pelun y Pelteil en el caso de bolsas de filtro sin llenar o parcialmente llenas se miden con los equipos de medicion senalados para la medicion de potencias electricas de absorcion de acuerdo con la EN 60312, capftulo 7.2.7.3. La potencia electrica de absorcion se mide tambien en [W]. Como ya resulta del concepto de potencia de absorcion de la unidad de motor/ventilado, las absorciones de potencia electrica de otros componentes del aparato aspirador, por ejemplo, una absorcion de potencia por parte de un cepillo accionado electricamente, no entran en consideracion en el calculo de la potencia electrica de absorcion.
Absorcion de potencia media de la unidad de motor/ventilador de un aparato aspirador: la absorcion de potencia media de la unidad de motor/ventilador de un aparato aspirador conforme a la invencion resulta como
media aritmetica a partir de la potencia electrica de absorcion de la unidad de motor/ventilador en el caso de una bolsa de filtro sin llenar y parcialmente llena medida con la abertura 8.
Grado de separacion: el grado de separacion en [%], conforme a la presente invencion, esta definido por ^ = 100 -grado de transmitancia [%]. (Esto no se debe confundir con la definicion utilizada tambien en el estado de la tecnica, definicion de acuerdo con la cual el grado de separacion esta definido por lo siguiente: (concentracion original -concentracion conseguida) / concentracion original). El grado de separacion se mide con el probador de filtro TSI, modelo 8130, a 86 l/min. Para generar la partfcula de NaCl se utiliza el Salt Aerosol Generator 8118A integrado, que genera partfculas con un tamano promedio de partfcula de 0,26 pm (denominado Mean Mass Diameter).
Factor de calidad con bolsa de filtro sin llenar: un criterio para la eficiencia ecologica de un dispositivo para aspirar con un aparato aspirador y una bolsa de filtro es el factor de calidad QWun con la bolsa de filtro sin llenar. Este esta definido como lo siguiente:
QWun = (hsaugun / hfbarun) X ^ con
hsaugun: presion negativa, segun la norma EN 60312, del dispositivo para aspirar con bolsa de filtro sin llenar en [kPa],
hfbarun: presion negativa en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro con bolsa de filtro sin llenar en [kPa], y
^: grado de separacion del material de bolsa de filtro en [%].
El factor de calidad QWun resulta, asf, como cociente a partir de la presion negativa que se ajusta en la zona de la tobera de suelo de un aparato aspirador y la presion negativa que es generada en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro directamente por la unidad de motor/ventilador. En estos cocientes entra la resistencia de la bolsa de filtro. Por una parte, se tiene en cuenta la perdida de presion del material de filtro. Por otra parte, entran la superficie de filtro efectiva, la adaptacion de la bolsa de filtro y el desdoblamiento de la bolsa de filtro. Este factor se multiplica con la potencia de separacion del material de filtro para garantizar que una alta presion negativa en la zona de la tobera de suelo no se genera por un grado de separacion malo, es decir, por una ligera retencion de partfculas de polvo.
El factor de calidad QWun representa, asf, una medida para la conversion de la presion negativa generada por la unidad de motor/ventilador en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro en la presion negativa que se ajusta en la zona de la tobera de suelo a causa de la resistencia de la bolsa de filtro sin llenar teniendo en cuenta el grado de separacion del material de la bolsa de filtro.
Factor de calidad con bolsa de filtro parcialmente llena: como el factor de calidad QWun disminuye con el llenado con polvo, como criterio adicional o alternativo para la eficiencia ecologica de un dispositivo para aspirar con un aparato aspirador y una bolsa de filtro se utiliza tambien el factor de calidad QWteil en el caso de una bolsa de filtro parcialmente llena. Para calcular este factor de calidad se carga una bolsa de filtro sin llenar con 400 g DMT8 de polvo de ensayo y entonces el factor de calidad se calcula del mismo modo que en el caso de la bolsa de filtro sin llenar. Asf pues, este factor de calidad esta definido como lo siguiente:
QWteil = (hsaugteil / hfbarteil) x ^ con
hsaugteil: presion negativa, segun la norma EN 60312, del dispositivo para aspirar con bolsa de filtro parcialmente llena en [kPa],
hfbarteil: presion negativa en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro con bolsa de filtro parcialmente llena en [kPa], y
^: grado de separacion del material de bolsa de filtro en [%].
Este factor de calidad QWteil representa, asf, una medida para la conversion de la presion negativa generada por la unidad de motor/ventilador en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro en la presion negativa que se ajusta en la zona de la tobera de suelo a causa de la resistencia de la bolsa de filtro parcialmente llena teniendo en cuenta el grado de separacion del material de la bolsa de filtro.
Bolsa plana: por bolsa plana, conforme a la presente invencion, se entienden bolsas de filtro cuya pared de bolsa de filtro esta formada a partir de dos capas individuales de material de filtro con la misma superficie de tal forma que las dos capas individuales solo estan unidas una con otra por sus bordes perimetricos (por supuesto, el concepto de misma superficie no excluye el hecho de que las dos capas individuales se diferencia una de otra porque una de las capas presenta una abertura de entrada).
La union de las capas individuales puede estar realizada por una costura soldada o adhesiva a lo largo de todo el penmetro de las dos capas individuales; no obstante, tambien puede configurarse de forma que una capa individual de material de filtro se pliegue en torno a uno de sus ejes de simetna y los bordes perimetricos abiertos que quedan de las dos capas parciales que se producen asf se suelden o se peguen (denominada bolsa flexible). Asf pues, con
tal fabricacion son necesarias tres costuras soldadas o pegadas. Dos de estas costuras forman as êl borde de bolsa de filtro; la tercera costura puede formar tambien un borde de bolsa de filtro o situarse, sin embargo, sobre la superficie de bolsa de filtro.
Las bolsas de filtro, conforme a la presente invencion, pueden presentar tambien asf llamados pliegues laterales. En este sentido, estos pliegues laterales pueden desplegarse completamente. Una bolsa plana con tales pliegues laterales se muestra, por ejemplo, en el documento DE 20 2005 000 917 U1 (ver en el la figura 1 con pliegues laterales plegados y la figura 3 con pliegues laterales desplegados). Como alternativa, los pliegues laterales pueden estar soldados con partes del borde perimetrico. Tal bolsa plana se muestra en el documento DE 102008006769 A1 (ver en el la figura 1 especialmente).
Bolsa de filtro con pliegues de superficie: una bolsa de filtro cuya pared de bolsa de filtro presenta pliegues de superficie es conocida en sf por el estado de la tecnica, por ejemplo, por la solicitud de patente europea 10163463.2 (ver en ella, especialmente, la figura 10a y la figura 10b o la figura 11a y la figura 11b). Si la pared de bolsa de filtro comprende varios pliegues de superficie, este material se denomina tambien material de filtro plisado. Paredes plisadas de bolsa de filtro de este tipo se muestran en la solicitud de patente europea 10002964.4.
La figura 1 y la figura 2 muestran una bolsa de filtro en la seccion transversal con una pared que presenta respectivamente dos pliegues de superficie. Con pliegues de superficie de este tipo, la superficie de filtro de la bolsa de filtro aumenta, por lo que resulta una mayor capacidad de absorcion de polvo de la bolsa de filtro con una mayor potencia de separacion y una mayor duracion (respectivamente, respecto a una bolsa de filtro con las mismas dimensiones exteriores y sin pliegues de superficie.
En la figura 1 esta representada una bolsa de filtro 1 con una pared de bolsa de filtro 10 que presenta dos pliegues de superficie 11 en la forma de asf llamados pliegues de cola de milano. La bolsa de filtro esta representada en este caso en la seccion transversal por el medio de bolsa de filtro. Los ejes longitudinales de los pliegues de superficie tienen su recorrido, asf pues, en un plano que tiene su recorrido, por su parte, perpendicularmente respecto al plano de dibujo, y los pliegues de superficie se transforman, en sus extremos longitudinales, en las costuras soldadas de la bolsa de filtro que tienen su recorrido paralelamente respecto al plano de dibujo y se situan delante y detras del plano de dibujo. Con ello, los pliegues de superficie se pueden desdoblar mas en su centro. En este caso, la bolsa de filtro se muestra en un estado en el que los pliegues de superficie ya estan algo desdoblados.
En la figura 2 esta representada una bolsa de filtro 2 con una pared de bolsa de filtro 20 que presenta dos pliegues de superficie 21 en la forma de asf llamados pliegues triangulares. En este caso, la bolsa de filtro esta representada en la seccion transversal por el medio de bolsa de filtro. Los ejes longitudinales de los pliegues de superficie tienen su recorrido, asf pues, en un plano que tiene su recorrido, por su parte, perpendicularmente respecto al plano de dibujo, y los pliegues de superficie se transforman, en sus extremos longitudinales, en las costuras soldadas de la bolsa de filtro que tienen su recorrido paralelamente respecto al plano de dibujo y se situan delante y detras del plano de dibujo. Con ello, los pliegues de superficie se pueden desdoblar mas en su centro. En este caso, la bolsa de filtro se muestra tambien en un estado en el que los pliegues de superficie ya estan algo desdoblados.
Ademas de los pliegues de superficie representados en la figura 1 y la figura 2, tambien son posibles pliegues de superficie con otras formas. El hecho de que los pliegues de superficie, en las realizaciones segun la figura 1 y la figura 2, tengan su recorrido perpendicularmente respecto a un borde de bolsa no se debe entender como limitacion. Por supuesto, los pliegues de superficie pueden tener su recorrido tambien con un angulo respecto a los bordes de bolsa.
Fijacion de pliegues: los pliegues de superficie se fijan en el interior de bolsa convenientemente por medio de tiras de material no tejido. En las figuras 3a y 3b esta representado como se puede fabricar una fijacion de pliegues para pliegues de cola de milano. La figura 3a muestra, en este sentido, la vista en planta sobre una banda de material de filtro 31, la cual comprende los pliegues de cola de milano, y una banda de material no tejido 32, que se situa sobre esta en esta figura 3a, a partir de la cual se pueden formar finalmente las tiras de tela no tejida empleadas para la fijacion de pliegues. A partir de la banda de material no tejido 32 (que puede estar compuesta, por ejemplo, por una tela no tejida de filamento continuo con 17 g/m2) se han punzonado orificios rectangulares 33 de 10 x 300 mm. La figura 3b muestra el corte a lo largo de la lmea A-A en la figura 3a. Por esta vista cortada se puede observar que las partes de la banda de material no tejido, las cuales se emplean para la fijacion de pliegues, estan unidas mediante imeas de soldadura 34 con la banda de material de filtro. La tira de tela no tejida que fija los pliegues esta dibujada de forma algo exageradamente abombada para una mejor visualizacion. En realidad, la banda de material no tejido 32 se situa de forma plana sobre la banda de material de filtro 31. En las figuras 3a y 3b se indican ademas las distancias entre los puntos de soldadura y las distancias entre los orificios punzonados, asf como las anchuras de banda de la banda de material de filtro 31, la banda de material no tejido 32 perforada y la longitud de los puntos de soldadura 34 en [mm].
Dos capas de este material de filtro que consta de las dos bandas 31 y 32 se sueldan ahora superpuestas y a una anchura de 290 mm respecto a una bolsa de filtro; el material restante de aproximadamente 20 mm en cada borde se corta.
Difusores en la bolsa de filtro de aspirador: los difusores en bolsas de filtro de aspirador son conocidos por el estado de la tecnica. Las variantes empleadas en este caso se describen en el documento EP 2263507 A1.
Material de filtro CS50: laminado con la siguiente estructura observada desde el lado de bajada: tela no tejida de filamento continuo 17 g/m2, pano de red 8 g/m2 / filamentos fundido-soplados 40 g/m2 / tela no tejida de filamento continuo 17 g/m2 / fibras cortas de polipropileno 50 a 60 g/m2 / material no tejido de fibra corta cardado 22 g/m2. Una descripcion detallada de la capa de fibra corta de polipropileno se encuentra en el documento EP 1795247 A1. Este material de filtro puede ser cobrado por la poseedora de los derechos de proteccion.
SMS92: laminado con la siguiente estructura observada desde el lado de bajada: tela no tejida de filamento continuo 35 g/m2 / 40 g/m2 filamentos fundido-soplados / tela no tejida de filamento continuo 17 g/m2. En el caso de este material, los filamentos fundido-soplados y la tela no tejida de filamento continuo estan laminados uno junto a otro con termofusion. Este material de filtro puede ser cobrado por la poseedora de los derechos de proteccion.
Material LT75: laminado con la siguiente estructura: tela no tejida de filamento continuo 17 g/m2 / capa de fibras cortas 75 g/m2 / tela no tejida de filamento continuo 17 g/m2. Las capas son laminadas por ultrasonido; a este respecto, se utiliza el patron de laminado Ungricht U4026. Este material de filtro puede ser cobrado por la poseedora de los derechos de proteccion.
Estado de la tecnica
Los requisitos que se plantean en cuanto a dispositivos para aspirar se rigen, en los ultimos anos por un cambio claro.
El estudio del AEA Energy & Environment Group por encargo de la Comision Europea de Energfa (European Commission Energy) para la definicion de los requisitos en cuanto a un diseno ecologico para aspiradores senala que sena deseable que, en un futuro, desde el punto de vista de la polftica energetica, la potencia de absorcion se limitara a menos de 1100 W o incluso menos. Los usuarios de dispositivos para aspirar esperaran, no obstante, que el rendimiento de limpieza no empeore sustancialmente respecto a equipos para aspirar como los que se pueden obtener hoy en dfa con una potencia de absorcion sustancialmente superior.
Los requisitos de los clientes en cuanto a higiene de un dispositivo para aspirar ya no se refieren solo a una emision de polvo de los aparatos lo mas escasa posible, sino tambien a la eliminacion higienica del polvo aspirado.
En cuando al concepto de separacion, se pueden diferenciar aspiradores sin bolsa de filtro y aspiradores con bolsa de filtro.
En los aspiradores con bolsas de filtro, la corriente de aire disminuye mas o menos con una carga en aumento de la bolsa de filtro con polvo. Hasta aproximadamente el ano 2000, en primer lugar se empleaban bolsas de filtro de papel o de papel con una capa interior de filamentos fundido-soplados. Tales bolsas de filtro de papel muestran, al comprobar la reduccion de la corriente de aire maxima con el recipiente para polvo parcialmente lleno, analogamente a la norma EN 60312, una disminucion de corriente de aire de aproximadamente el 80% (o el 60% con la utilizacion de bolsas de filtro de varias capas con capa interior de tejido).
Despues comenzaron a imponerse lentamente bolsas de filtro de materiales no tejidos. Primeramente se empleaban bolsas de filtro con capas de tela no tejida con baja capacidad de almacenamiento de polvo (bolsas de filtro SMS). Con la introduccion de bolsas de filtro de materiales no tejidos con una capa de capacidad se pudo reducir considerablemente la perdida de corriente de aire (ver documento EP 0 960 645). Bolsas de filtro de este tipo muestran, al comprobar la reduccion de la corriente de aire maxima con el recipiente para polvo parcialmente lleno, analogamente a la norma EN 60312, una disminucion de corriente de aire de aproximadamente el 30%.
Otras mejoras se consiguieron con un filtrado previo mediante fibras sueltas en la bolsa (documentos DE 102007 060 747, DE 20 2007 010 692 y WO 2005/060807) o con una separacion previa mediante una bolsa en la bolsa (documentos WO 2010/000453, DE 202009002970 U1 y DE 202006016303 U1). En los documentos EP 1915 938, DE 202008016300, DE 202008007717 U1 (capa interior que almacena polvo), DE 202006019108 U1, DE 202006016304 U1, EP 1787560 y EP 1804635 proponen variaciones de corriente o distribuciones de corriente en la bolsa de filtro. Con bolsas de filtro de este tipo, al comprobar la reduccion de la corriente de aire maxima con el recipiente para polvo parcialmente lleno, analogamente a la norma EN 60312, se puede obtener una disminucion de corriente de aire de aproximadamente el 15%. De esta manera se consigue otra mejora de la constancia de potencia de succion.
Las solicitudes de patente europeas 10002964.4, 10163463.2 y 10163462.2 desvelan una capacidad de almacenamiento de polvo mejorada plisando el material de filtro o dotando a la bolsa de filtro de asf llamados pliegues de superficie. La solicitud de patente europea 10009351.7 muestra como mediante una colocacion optimizada en el aspirador se puede mejorar la constancia de potencia de succion. Asf, las bolsas de filtro de este
tipo muestran, al comprobar la reduccion de la corriente de aire maxima con el recipiente para polvo parcialmente lleno, analogamente a la norma EN 60312, una disminucion de corriente de aire de solo el 5% aproximadamente. En el documento DE 10 2005 054 903 B3 se desvela una bolsa de filtro de polvo con al menos una capa de aireacion, siendo el grado de separacion de NaCl de la al menos una capa de aireacion, en total <50%.
En cuanto a la eliminacion higienica del polvo aspirado se desarrollaron placas de retencion con las que la bolsa de filtro se puede cerrar de forma estanca manualmente, semiautomaticamente o automaticamente antes de su retirada del aspirador (por ejemplo, EP 2012640).
En dispositivos para aspirar que se accionan con una bolsa de filtro, la unidad de motor/ventilador se situa habitualmente (en direccion descendente de corriente) detras de la bolsa de filtro, es decir, el aire de succion es succionado por la unidad de motor/ventilador mediante la bolsa de filtro (asf llamado principio de aire limpio). No obstante, tambien es posible prever la unidad de motor/ventilador entre la tobera de suelo y la bolsa de filtro (asf llamado principio de aire sucio). En este caso, el aire de succion cargado todavfa de suciedad es soplado por la unidad de motor/ventilador a la bolsa de filtro.
Los aspiradores sin bolsa -especialmente los aspiradores ciclonicos - se caracterizan porque la corriente de aire se mantiene en esencia constante al cargarse de polvo el recipiente colector de polvo. La corriente de aire constante de un aspirador ciclonico es, a primera vista, una ventaja en comparacion con aspiradores con bolsas de filtro, que con una carga en aumento de la bolsa de filtro se obstruyen mas o menos, por lo que la corriente de aire se reduce correspondientemente. No obstante, esto se paga con un grado de rendimiento deficiente, que en consecuencia da como resultado que los aspiradores ciclonicos tengan que presentar una elevada potencia electrica de absorcion para generar una corriente de aire suficiente. Esta elevada potencia de absorcion es necesaria por la gran perdida que trae consigo el principio de separacion, concretamente, la perdida para el mantenimiento de la elevada velocidad de rotacion del aire cargado de polvo en el separador ciclonico.
La baja potencia de absorcion necesaria desde el punto de vista de la polttica energetica junto con una corriente de aire que siga dando como resultado un rendimiento de limpieza aceptable apenas se puede realizar con dispositivos sin bolsa de filtro.
Ademas, en el caso de los aspiradores sin bolsa de este tipo, la eliminacion higienica del polvo aspirado es problematica.
Frente a estas desventajas de los aparatos aspiradores sin bolsa, actualmente solo se contemplan dispositivos para aspirar con un aparato aspirador y una bolsa de filtro.
Con dispositivos convencionales, para aspirar con bolsas de filtro, de este tipo, hoy en dfa se puede producir, con una potencia de absorcion moderada en el caso de una bolsa de filtro recien introducida y sin llenar, una corriente de aire de aproximadamente 40l/s. Los aspiradores de este tipo presentan una potencia de absorcion de aproximadamente 1300 a 1400 W. Si se quiere conseguir una mayor corriente de aire son necesarias potencias de absorcion superiores. Si se reduce la potencia de absorcion, de ello va acompanada tambien una reduccion considerable de la corriente de aire y, con ello, del rendimiento de limpieza.
En la tabla I estan indicados los factores de calidad para QWun y QWteil para dispositivos para aspirar, que se pueden conseguir actualmente en el mercado, con aparato aspirador y la bolsa de filtro prevista por el fabricante para estos aparatos aspiradores. Estos dispositivos son aspiradores de suelo con la disposicion habitual hoy en dfa, es decir, con bolsa de filtro colocada antes de la unidad de motor/ventilador. Al elegir ejemplos se comparacion se eligieron especialmente tambien modelos de los que los fabricantes hacen publicidad como especialmente ecologicos y/o potentes.
Tabla I:
Como se puede observar por la tabla I, QWun se situa en un intervalo de por debajo de 7 a aproximadamente 22 y QWteii, correspondientemente, mas abajo en un intervalo de por debajo de 2 a aproximadamente 12. Ademas llama la atencion el hecho de que algunos dispositivos para aspirar presentan ciertamente un factor de calidad comparativamente alto para bolsas de filtro sin llenar, pero muestran un factor de calidad comparativamente bajo para bolsas de filtro parcialmente llenas.
Ademas llama la atencion el hecho de que algunos dispositivos para aspirar generen ciertamente una corriente de aire comparativamente elevada; no obstante, esto se debe atribuir al deficiente grado de separacion del material de la bolsa de filtro. Los aparatos aspiradores de este tipo desprenden comparativamente muchas partfculas de polvo de vuelta al ambiente.
Ademas, se encuentran dispositivos para aspirar que muestran una potencia de absorcion electrica de la unidad de motor/ventilador relativamente baja; sin embargo, de esto se puede culpar firmemente a la corriente de aire, de forma que el rendimiento de limpieza de tales aparatos aspiradores es escaso.
Descipcion de la invencion
Frente a las desventajas, mencionadas anteriormente, del estado de la tecnica, la invencion facilita, de acuerdo con la reivindicacion 1, dispositivos para aspirar con un aparato aspirador y bolsas de filtro cuya eficiencia ecologica ha mejorado mucho, es decir, de tal forma que QWun es superior a 25; preferentemente, superior a 30, y/o QWun es superior a 13; preferentemente, superior a 15; de forma especialmente preferente, superior a 17.
De acuerdo con un perfeccionamiento preferido de la invencion descrita anteriormente, la corriente de aire qun puede ser superior a 30 l/s; preferentemente, superior a 35 l/s; y de forma especialmente preferente, superior a 40 l/s. De esta manera se puede garantizar que, a pesar de una potencia de absorcion muy reducida del dispositivo de acuerdo con la invencion, se consigue un rendimiento de limpieza parecido al que se consigue con los mejores dispositivos para aspirar disponibles actualmente.
En la invencion y en el perfeccionamiento mencionado anteriormente, la corriente de aire qteii puede ser superior a 26 l/s; preferentemente, superior a 31 l/s; y de forma especialmente preferente, superior a 36 l/s.
Con ello se garantiza el alto rendimiento de limpieza no solo con la bolsa de filtro sin llenar, sino tambien durante el
llenado continuo de la bolsa de filtro.
Ademas, en el dispositivo para aspirar de acuerdo con la invencion, la presion negativa medida hsaugun es superior a 1,0 kPa; preferentemente, superior a 1,3 kPa; y de forma especialmente preferente, superior a 1,7 kPa, y la presion negativa hsaugteil es superior a 0,7 kPa; preferentemente, superior a 1 kPa; y de forma especialmente preferente, superior a 1,4 kPa.
De esta manera se sigue garantizando que, a pesar de una potencia de absorcion reducida del dispositivo de acuerdo con la invencion, se consigue un rendimiento de limpieza parecido al que se consigue con los mejores dispositivos para aspirar disponibles actualmente, ademas de que se sigue garantizando el alto rendimiento de limpieza no solo con la bolsa de filtro sin llenar, sino tambien durante el llenado continuo de la bolsa de filtro.
De acuerdo con la invencion, el grado de separacion del material de bolsa de filtro ^ de la bolsa de filtro utilizada en el dispositivo para aspirar es superior al 60%; preferentemente, superior al 80%; de forma especialmente preferente, superior al 99%.
En este perfeccionamiento de la invencion se garantiza que el dispositivo para aspirar de acuerdo con la invencion, a pesar de su alta eficiencia ecologica, desprende solo unas pocas partfculas al ambiente.
El dispositivo para aspirar esta concebido de forma que la absorcion de potencia media del dispositivo para aspirar es inferior a 1200 W; preferentemente, inferior a 800 W; y de forma especialmente preferente, inferior a 400 W. De esta manera, con el dispositivo para aspirar se pueden satisfacer los requisitos, cada vez mas exigentes, de ahorro energetico.
La invencion descrita anteriormente, con sus perfeccionamientos descritos anteriormente, se puede emplear especialmente bien en el ambito de los equipos aspiradores domesticos, es decir, especialmente con un volumen de bolsa de filtro de 1 l a 5 l en el caso del aspirado manual; especialmente con un volumen de bolsa de filtro de 2 l a 7 l en el caso del aspirado de suelos; y especialmente con un volumen de filtro de 3 l a 15 l en el caso de un aspirado en vertical hacia arriba.
En un perfeccionamiento especialmente preferido, la bolsa de filtro del dispositivo para aspiras puede presentar pliegues de superficie. Especialmente, en este caso el espacio de alojamiento de bolsa de filtro puede presentar nervios con forma de arco, los cuales mantienen la pared de la bolsa de filtro separada de la pared del espacio de alojamiento de bolsa de filtro y estan previstos de forma que engranan en los valles de pliegue de los pliegues de superficie.
De acuerdo con otro perfeccionamiento preferido, el espacio de alojamiento de bolsa de filtro del aparato aspirador puede presentar una forma que se corresponde aproximadamente con la forma del recubrimiento de la bolsa de filtro.
Con este perfeccionamiento estan garantizados un aprovechamiento optimo de la superficie de filtro de la bolsa de filtro y un llenado optimo durante el aspirado. Asf se puede evitar especialmente que la bolsa de filtro se despliegue solo de forma insuficiente en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro.
Breve descripcion de las figuras
Las figuras sirven para explicar el estado de la tecnica y la invencion. Muestran lo siguiente:
La figura 1 una bolsa de filtro con pliegues de superficie.
La figura 2, una bolsa de filtro con pliegues de superficie.
Las figuras 3a y 3b, una vista esquematica de un material de filtro y una banda de material no tejido durante la fabricacion de material de filtro para bolsas de filtro con pliegues de superficie en la forma de pliegues de cola de milano fijos.
Las figuras 4a a 4c, vistas esquematicas del espacio de alojamiento de bolsa de filtro para una bolsa de filtro sin pliegues de superficie de acuerdo con una forma de realizacion preferida del dispositivo para aspirar de acuerdo con la invencion; en el corte B-B, por claridad, solo estan representadas los arcos que son adyacentes a la abertura de insuflacion y de soplado. Las figuras 5a a 5c, vistas esquematicas del espacio de alojamiento de bolsa de filtro para una bolsa de filtro con pliegues de superficie de acuerdo con una forma de realizacion preferida del dispositivo para aspirar de acuerdo con la invencion; en el corte B-B, por claridad, solo estan representadas los arcos que son adyacentes a la abertura de insuflacion y de soplado.
La figura 6, una vista esquematica del espacio de alojamiento de bolsa de filtro para una bolsa de filtro con pliegues de superficie de acuerdo con una forma de realizacion preferida del dispositivo para aspirar de acuerdo con la invencion, la cual se corresponde con la vista cortada A-A en la figura 5b con bolsa de filtro introducida.
La figura 7, una vista del espacio de alojamiento de bolsa de filtro para las formas de realizacion preferidas de acuerdo con la figura 4 y la figura 5, en la cual esta indicada la acotacion para este espacio de alojamiento de bolsa de filtro.
La figura 8, una vista de seccion transversal de una bolsa de filtro con pliegues de superficie del dispositivo para aspirar de acuerdo con la invencion, en la que esta indicada la acotacion de los pliegues de superficie.
Formas de realizacion de la invencion
El dispositivo para aspirar de acuerdo con la invencion comprende un espacio de alojamiento de bolsa de filtro que esta adaptada a la forma de la bolsa de filtro, en la presente forma de realizacion, a la forma de una bolsa de filtro. A este respecto se deben diferenciar dos variantes. El espacio de alojamiento de bolsa de filtro para una bolsa de filtro sin pliegues de superficie presenta en sus lados interiores pequenos nervios con forma de arco que deben evitar que el material de filtro se pegue de forma plana a la pared de carcasa y ya no pueda ser atravesado. El espacio de alojamiento de bolsa de filtro para bolsa de filtro con pliegues de superficie se caracteriza por nervios con forma de arco mas grandes que engranan entre los pliegues de superficie de la bolsa de filtro para favorecer que los pliegues se desplieguen. Con excepcion de los nervios con forma de arco, el espacio de alojamiento de bolsa de filtro presenta las mismas acotaciones para ambas realizaciones.
Las figuras 4a a 4c son representaciones esquematicas del espacio de alojamiento de bolsa de filtro para una bolsa de filtro sin pliegues de superficie. En la figura 4a el espacio de alojamiento de bolsa de filtro esta mostrado en una vista en planta. En esta vista en planta, este tiene la forma de un cuadrado con una longitud lateral de 300 mm. En la figura 4b y la figura 4c se muestran vistas laterales a lo largo de las lmeas A-A y B-B en la figura 4a. Como se debe observar en estas figuras, el espacio de alojamiento de bolsa de filtro tiene una altura maxima de 160 mm. En la figura 7 estan indicadas otras alturas del espacio de alojamiento de bolsa de filtro mostrado en la figura 4. La forma, la cual describen las paredes interiores del espacio de alojamiento de bolsa de filtro, recuerda a la forma de un cojm. Por el contrario, una bolsa de filtro sin pliegues de superficie adquiere, durante la operacion de aspirado, la forma exacta de un cojm. En este sentido se debe entender tambien que el espacio de alojamiento de bolsa de filtro tiene una forma que se corresponde aproximadamente con la forma del recubrimiento de la bolsa de filtro llena.
En las figuras 4a a 4c, los nervios con forma de arco estan senalados con la referencia 41. En esta forma de realizacion, todos los nervios con forma de arco 41 tienen una altura h = 10 mm. Como los nervios tienen forma de arco, se garantiza una libre circulacion del aire limpio en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro.
Ademas, en la figura 4b y la figura 4c se muestra un equipo en la forma de una rejilla 42 que evita que la bolsa de filtro, a causa de la corriente de succion en la abertura de salida, sea aspirada al interior de esta.
Las figuras 5a a 5c son representaciones esquematicas del espacio de alojamiento de bolsa de filtro para una bolsa de filtro con pliegues de superficie. Como ya se ha mencionado, prescindiendo de los nervios con forma de arco, las dimensiones del espacio de alojamiento de bolsa de filtro son las mismas que las que sirven para el espacio de alojamiento de bolsa de filtro de acuerdo con la figura 4 y la figura 7. Una bolsa plana con pliegues de superficie fijados adquiere tambien, durante la operacion de aspirado, una forma de cojm, de forma que el espacio de alojamiento de bolsa de filtro tiene una forma que se corresponde aproximadamente con la forma del recubrimiento de la bolsa de filtro llena.
Ademas, el espacio de alojamiento de bolsa de filtro presenta nervios con forma de arco 51 con diferente altura, como se debe observar especialmente en la figura 5b y la figura 5c. Tambien en esta forma de realizacion esta previsto un equipo en la forma de una rejilla 52 que evita que la bolsa de filtro, a causa de la corriente de succion en la abertura de salida, sea aspirada al interior de esta.
En las figuras 5a a 5c el punto de medicion en el que se determina la presion negativa en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro esta senalado con la referencia 53.
La figura 6 se corresponde con la figura 5b, estando introducida una bolsa de filtro con pliegues de superficie fijados en la forma de pliegues de cola de milano. Los nervios con forma de arco estan senalados con las referencias 61, 62, 63 y 64. Estos nervios engranan entre los pliegues de superficie de la bolsa de filtro y contribuyen, asf, a que los pliegues de superficie se desplieguen. Esto esta representado esquematicamente en la figura 6. Al mismo tiempo, la pared de bolsa de filtro se mantiene separada de la pared del espacio de alojamiento de bolsa de filtro para garantizar asf que se atraviesa toda la superficie de filtro de la bolsa de filtro. Los nervios con forma de arco 61
tienen una altura h = 10 mm; los nervios 62, de 15 mm; los nervios 63, de 20 mm; y los nervios 64, de 35 mm. Como los nervios estan rotos se garantiza una libre circulacion del aire limpio en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro.
La referencia 65 senala en esta figura 6 la pared del espacio de alojamiento de bolsa de filtro. La bolsa de filtro 66 introducida presenta varios pliegues de superficie que estan representados esquematicamente desplegados parcialmente. El aire que se debe limpiar es succionado por la abertura de entrada 67 al interior de la bolsa de filtro y es aspirado por medio de la salida del espacio de alojamiento de bolsa de filtro 68. Delante de la abertura de salida 68 se encuentra otra rejilla que evita que la bolsa de filtro pueda bloquear la abertura de salida.
De acuerdo con la invencion, se pueden emplear bolsas de filtro con o sin pliegues de superficie. En la figura 8 esta representado un corte de tal bolsa de filtro con pliegues de superficie con indicaciones sobre los tamanos de los pliegues de superficie. Las bolsas de filtro con y sin pliegues de superficie que se emplearon para los ensayos para la tabla II teman las medidas 290 x 290 mm. Ademas, en la figura 8 se debe ver el difusor de LT75 con la referencia 81.
Todas las bolsas de filtro con pliegues de superficie de la tabla II estaban equipadas con difusores. Estos constaban de 22 bandas de 11 mm de ancho y 290 mm de largo. Como material para los difusores se utilizo LT75.
Como unidad de motor/ventilador, en el dispositivo de acuerdo con la invencion se utilizo una Domel KA 467.3.601-A. La abertura de aspirado de la unidad de motor/ventilador se unio directamente con la abertura de soplado del espacio de alojamiento de bolsa de filtro. Mediante la regulacion de la tension de red mediante un transformador se ajusto la corriente de aire necesaria para el ensayo (como presion negativa en el modulo de medicion) con una bolsa de filtro sin llenar. Esta corriente de red se mantuvo para la serie de ensayo respectiva, en la que el polvo de DMT 8 de 400 g fue aspirado en porciones de 50 g. Se midio la potencia electrica de absorcion resultante. No se utilizo ningun filtro de soplado.
La tabla II muestra los resultados de las mediciones para distintos dispositivos de acuerdo con la invencion con el espacio de alojamiento de bolsa de filtro descrito anteriormente y la unidad de motor/ventilador descrita anteriormente. En este sentido, se emplearon tanto bolsas de filtro con pliegues de superficie como bolsas de filtro sin pliegues de superficie. Como material para las bolsas de filtro utilizadas con/sin pliegues de superficie se utilizaron, como esta indicado en la tabla II, los laminados CS50, SMS92 y LT75, fabricados por la poseedora de los derechos de proteccion.
Como se puede extraer directamente de la tabla II, todos los dispositivos de acuerdo con la invencion tienen valores para QWun en un intervalo de 30,1 a 32,1. Estos valores se situan asf mucho mas alla de los valores conocidos por el estado de la tecnica (en este caso el valor mas alto era 22,3) Los valores para QWteil se situan en el intervalo de 7,3 a 25,1. Si se prescinde de los valores para las bolsas de filtro de SMS, el material menos preferido, resulta un intervalo de 16,8 a 25,1 que tambien se situa mucho mas alla del intervalo de los dispositivos conocidos por el estado de la tecnica (en este caso el valor mas alto era 11,7).
De la tabla II se puede desprender tambien que el dispositivo de acuerdo con la invencion supera el estado de la tecnica en el sentido de que con una absorcion de potencia comparativamente menor se puede mantener una corriente de aire superior. Asf, en el caso del Siemens Z6.0 extrem green power, la potencia electrica de absorcion de 904 W se convierte en una corriente de aire de 37,2 l/s pero, de acuerdo con la invencion, para obtener una corriente de aire de 37,9 l/s es necesaria solo una potencia electrica de absorcion de 492 W.
Ademas, de la tabla II resulta que los dispositivos con bolsas de filtro con pliegues de superficie son mas eficientes desde el punto de vista ecologico que bolsas de filtro sin pliegues de superficie, aunque tambien con estas ultimas se pueden obtener factores de calidad muy elevados. Esta eficiencia ecologica es tanto mas elevada cuanto mas polvo se ha aspirado, como se observa en los factores de calidad para las bolsas de filtro parcialmente llenas.
De acuerdo con la invencion, las bolsas de filtro del material SMS se pueden emplear especialmente tambien en el caso de fuertes corrientes de aire. En efecto, por la tabla II se puede observar de inmediato que el material de filtro CS50 es muy superior a este material SMS92 desde el punto de vista de la eficiencia ecologica.
Tabla II:
Claims (11)
1. Dispositivo para aspirar que comprende un aparato aspirador con una potencia de entrada inferior a 1200 W y una bolsa de filtro con un grado de separacion del material de bolsa de filtro superior al 60%, presentando el dispositivo para aspirar un factor de calidad con bolsa de filtro sin llenar QWun definido por
QWun = (hsaugun / hfbarun) X ^ con
hsaugun: presion negativa, segun la norma EN 60312, del dispositivo para aspirar con bolsa de filtro sin llenar en [kPa],
hfbaiun: presion negativa en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro con bolsa de filtro sin llenar en [kPa], y
^: grado de separacion del material de bolsa de filtro en [%],
que es superior a 25; preferentemente, superior a 30; y/o presentando el dispositivo para aspirar un factor de calidad con bolsa de filtro parcialmente llena QWteil definido por
QWteil = (hsaugteil / hfbarteil) x ^ con
hsaugteil: presion negativa, segun la norma EN 60312, del dispositivo para aspirar con bolsa de filtro parcialmente llena en [kPa],
hfbarteil: presion negativa en el espacio de alojamiento de bolsa de filtro con bolsa de filtro parcialmente llena en [kPa], y
^: grado de separacion del material de bolsa de filtro en [%],
que es superior a 13; preferentemente, superior a 15; de forma especialmente preferente, superior a 17; y siendo la presion negativa hsaugun superior a 1,0 kPa y la presion negativa hsaugteil, superior a 0,7 kPa.
2. Dispositivo para aspirar de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual la corriente de aire con bolsa de filtro sin llenar es superior a 30 l/s; preferentemente, superior a 35 l/s; y de forma especialmente preferente, superior a 40 l/s.
3. Dispositivo para aspirar de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en el cual la corriente de aire con la bolsa de filtro parcialmente llena es superior a 26 l/s; preferentemente, superior a 31 l/s; y de forma especialmente preferente, superior a 36 l/s.
4. Dispositivo para aspirar de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el cual la presion negativa hsaugun es superior a 1,3 kPa y de forma especialmente preferente, superior a 1,7 kPa.
5. Dispositivo para aspirar de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el cual la presion negativa hsaugteil es superior a 1 kPa y de forma especialmente preferente, superior a 1,4 kPa.
6. Dispositivo para aspirar de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el cual el grado de separacion del material de bolsa de filtro ^ es superior al 80%; de forma especialmente preferente, superior al 99%.
7. Dispositivo para aspirar de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el cual la potencia de entrada media del dispositivo para aspirar es inferior a 800 W y de forma especialmente preferente, inferior a 400 W.
8. Dispositivo para aspirar de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo para aspirar es un equipo aspirador domestico, especialmente con un volumen de bolsa de filtro de 1 l a 5 l en el caso de aspiradoras manuales; especialmente con un volumen de bolsa de filtro de 2 l a 7 l en el caso de aspiradoras de suelos; y especialmente con un volumen de filtro de 3 l a 15 l en el caso de aspiradoras verticales.
9. Dispositivo para aspirar de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el cual la bolsa de filtro presenta pliegues de superficie, especialmente pliegues de cola de milano fijos.
10. Dispositivo para aspirar de acuerdo con la reivindicacion 9, en el cual el espacio de alojamiento de bolsa de filtro presenta nervios con forma de arco, los cuales mantienen la pared de la bolsa de filtro separada de la pared del espacio de alojamiento de bolsa de filtro y estan previstos de forma que engranan en los valles de pliegue de los pliegues de superficie.
11. Dispositivo para aspirar de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el cual el espacio de alojamiento de bolsa de filtro tiene una forma que se corresponde aproximadamente con la forma del recubrimiento dela bolsa de filtro llena.
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