Hintergrund der Erfindung
[0001] Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Auffangbehälter zum Auffangen von Partikeln
für einen Wirbelabscheider, beispielsweise einen auf Basis des Zentrifugalprinzips
arbeitenden Staubsauger.
Stand der Technik
[0002] Im Bereich des Staubsaugers haben sich neben solchen Geräten, die auf Basis von Filterbeuteln
arbeiten, zunehmend in den letzten Jahren beutellose Geräte am Markt etabliert. Bei
diesen wird über wenigstens eine Wirbelabscheiderstufe, die manchmal auch als Wirbelrohrabscheider
bezeichnet wird, ein Abscheiden von Partikeln aus einem mit den Partikeln beladenen
Gasstrom erzielt. Durch die Verwendung der Zentrifugalkräfte und des Ausbildens eines
Wirbels in einem Abscheideraum des Wirbelabscheiders werden entsprechende Staubsauger
häufig auch als Zyklon-Staubsauger bezeichnet.
[0003] Um bei solchen Zyklon-Staubsaugern, aber auch bei anderen Wirbelabscheidern einen
Abscheidegrad zu erhöhen, können unterschiedliche Maßnahmen ergriffen werden. Eine
Maßnahme zur Erhöhung des Abscheidungsgrads besteht darin, eine Auswurföffnung, durch
die die von dem Wirbelabscheider abgetrennten Partikel abgesondert werden, zu vergrößern.
Dies kann jedoch zu stärkeren Luftbewegungen in einem Inneren eines Auffangbehälters
führen, in den die Auswurföffnung mündet. Hierdurch kann wiederum das Füllverhalten
des Auffangbehälters verschlechtert werden. So kann es gegebenenfalls passieren, dass
dieser nur einseitig oder auf andere Art und Weise ungleichmäßig mit den abzuscheidenden
Partikeln, also beispielsweise Schmutz, befüllt wird. Es kann somit gegebenenfalls
nicht das ganze Behältervolumen für die Befüllung genutzt werden, sodass eine häufigere
Entleerung eine Folge sein kann.
[0004] Zusätzlich können sich in einem solchen Behälter oftmals größere und/oder stärkere
Wirbel ausbilden, welche gegebenenfalls zu einem Rücksaugen der Partikel aus dem Auffangbehälter
in den Abscheideraum führen kann. Durch diese Wirbel kann es wiederum passieren, dass
beispielsweise längere Partikel, beispielsweise Haare und andere Fasern, wieder aus
dem Auffangbehälter gelangen und dabei auch an diesen verfangene Schmutzflusen und
andere Partikel aus dem Auffangbehälter herausgezogen werden. Hierdurch können gegebenenfalls
nachgeschaltete Filter und Filterstufen, beispielsweise Feinstaubfilter, verstopft
werden.
[0005] Die
EP 1 547 509 A2 bezieht sich auf ein Schmutzauffanggerät für einen Zyklon-Staubsauger, bei dem eine
Leitrippe an einer Öffnung angebracht ist, die die Schmutzauffangkammer mit der Abscheidekammer
verbindet, in der der Wirbel sich bildet. Die Abscheidekammer ist hierbei als Teil
der Luftströmung ausgeführt, wird also durchströmt.
Der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
[0006] Ausgehend hiervon besteht so ein Bedarf, einen Kompromiss zwischen einem Abscheidegrad
und einem Rücksaugverhalten eines Wirbelabscheiders und einem Füllverhalten seines
Auffangbehälters zu verbessern.
Erfindungsgemäße Lösung
[0007] Diesem Bedarf trägt ein Auffangbehälter gemäß Patentanspruch 1 Rechnung. Die Bezugszeichen
in sämtlichen Ansprüchen haben hierbei keine einschränkende Wirkung, sondern sollen
lediglich deren Lesbarkeit verbessern. Deren implizite Verweise auf spezielle Ausführungsbeispiele
der in den Ansprüchen definierten Gegenstände und Verfahren soll vielmehr lediglich
das Verständnis des durch den Wortlaut der Ansprüche definierten Schutzumfangs erleichtern.
[0008] Ein Auffangbehälter zum Auffangen von Partikeln für einen Wirbelabscheider gemäß
einem Ausführungsbeispiel umfasst ein Gehäuseelement, das ein Auffangvolumen des Auffangbehälters
wenigstens teilweise begrenzt, und eine Öffnung in dem Gehäuseelement, die derart
ausgebildet und angeordnet ist, dass Partikel aufgrund eines in einem Abscheideraum
des Wirbelabscheiders herrschenden Wirbels durch die Öffnung von dem Abscheideraum
in das Auffangvolumen des Auffangbehälters gelangen können, wobei das Gehäusevolumen
eine Leitstruktur umfasst, die derart ausgebildet ist, dass diese bei einem durch
die Öffnung senkrecht eintretenden Gasstrom wenigstens teilweise eine Strömungskomponente
parallel zu der Öffnung bewirkt. Das Gehäuseelement kann hierbei das Auffangvolumen
bzw. den Auffangbehälter von dem Abscheideraum trennen. Bei dem Gasstrom kann es sich
beispielsweise um einen Luftstrom handeln.
[0009] Einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt so die Erkenntnis zugrunde,
dass ein Kompromiss zwischen einem Abscheidegrad und einem Rücksaugverhalten eines
Wirbelabscheiders sowie dem Füllverhalten seines Auffangbehälters dadurch verbessert
werden kann, indem das Gehäuseelement, welches die Öffnung umfasst, ferner eine Leitstruktur
aufweist, die derart ausgebildet ist, dass diese bei einem senkrecht eintretenden
Gasstrom wenigstens teilweise eine Strömungskomponente parallel zu der Öffnung bewirkt.
Dadurch, dass die Leitstruktur also wenigstens teilweise eine Umlenkung des in den
Auffangbehälter durch die Öffnung eintretenden Gasstroms bewirkt, kann das Füllverhalten
des Auffangbehälters dadurch verbessert werden, dass nunmehr die mit den Partikeln
beladene Luft sich über eine größere Fläche verteilt und dort die Partikel abgibt.
Ebenso kann durch die entsprechende Führung des Gasstroms gegebenenfalls auch ein
Rücksaugen von bereits in den Auffangbehälter gelangten Partikeln reduziert werden,
was wiederum gegebenenfalls eine Implementierung einer größeren Öffnung in dem Gehäuseelement
ermöglicht, wodurch der Abscheidegrad gegebenenfalls verbessert werden kann. Auch
kann es gegebenenfalls durch die wenigstens teilweise Umlenkung des Gasstroms zu einer
Verlangsamung desselben kommen, wodurch die Partikel leichter aus diesem abgeschieden
werden.
[0010] Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander
eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Bezugszeichen
in den Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren
Lesbarkeit verbessern.
[0011] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann sich die Leitstruktur
wenigstens teilweise in eine Projektion der Öffnung entlang einer Flächennormalen
der Öffnung hinein erstrecken. Die Öffnung kann hierbei eine Durchtrittsfläche aufweisen,
durch die die Partikel aus dem Abscheideraum in das Auffangvolumen gelangen können,
wobei die Flächennormale der Öffnung eine Flächennormale der Durchtrittsfläche ist.
Die Durchtrittsfläche ist hierbei eine Fläche im mathematischen Sinne, die höchstens
außerhalb der Öffnung mit einer körperlichen Fläche einer Komponente oder eines anderen
Objekts zusammenfallen kann. Die Durchtrittsfläche kann hierbei derart ausgestaltet
sein, dass alle Partikel, die durch die Öffnung aus dem Abscheideraum in das Auffangvolumen
gelangen können, die Durchtrittsfläche auch passiert haben. Hierdurch kann gegebenenfalls
der zuvor genannte Kompromiss weiter verbessert werden, indem der Gasstrom unmittelbar
bei oder nach dem Eintritt durch die Öffnung in den Auffangbehälter mit der Leitstruktur
in Wechselwirkung treten kann. Hierbei kann bei manchen Ausführungsbeispielen die
Leitstruktur auch derart ausgebildet sein, dass diese nur teilweise in die Projektion
der Öffnung entlang der Flächennormalen der Öffnung sich hinein erstreckt.
[0012] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Leitstruktur einen
im Wesentlichen flächig ausgeführten Leitabschnitt umfassen. Hierdurch kann die Umlenkwirkung
der Leitstruktur gegebenenfalls weiter gesteigert werden.
[0013] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Leitstruktur einen
Leitabschnitt aufweisen, der unter einem Winkel zwischen 0° und 90°, beispielsweise
wenigstens 15° und höchstens 75°, zu einer Flächennormalen der Öffnung orientiert
ist. Hierdurch kann gegebenenfalls der zuvor genannte Kompromiss weiter verbessert
werden, indem der eintretende bzw. eingetretene Gasstrom durch die Wechselwirkung
mit dem entsprechend gegenüber der Flächennormalen geneigten Leitabschnitt in Wechselwirkung
tritt. Hierbei wächst zunächst mit steigendem Winkel entsprechend auch die Strömungskomponente
parallel zu der Öffnung, sodass sich zumindest zunächst mit steigendem Winkel eine
Verbesserung des Füllverhaltens des Auffangbehälters ergeben sollte. Andererseits
kann es jedoch auch ratsam sein, den Winkel zwischen dem Leitabschnitt und der Flächennormalen
zu begrenzen, da je nach konkreter Anordnung und Ausgestaltung der Leitstruktur hierdurch
gegebenenfalls es zu einer Verkleinerung einer effektiven Größe der Öffnung kommen
kann, wodurch gegebenenfalls der Abscheidegrad derart negativ beeinflusst werden kann,
sodass eine Verbesserung des Kompromisses der zuvor genannten Faktoren gegebenenfalls
nur noch bedingt erreichbar sein kann.
[0014] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Leitstruktur einen
Leitabschnitt aufweisen, der bezogen auf einen Rand der Öffnung vollständig in das
Auffangvolumen hinein versetzt angeordnet ist. Hierdurch kann gegebenenfalls der zuvor
genannte Kompromiss zwischen Abscheidegrad, Rücksaugverhalten und Füllverhalten verbessert
werden, da durch die in das Auffangvolumen hinein versetzte Anordnung gegebenenfalls
eine Reduzierung des Abscheidegrads durch den Leitabschnitt reduziert werden kann.
[0015] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Leitstruktur unmittelbar
an einem Rand der Öffnung angeordnet sein. Hierdurch kann gegebenenfalls die Erzeugung
der Strömungskomponente parallel zu der Öffnung verbessert werden, da der durch die
Öffnung eintretende Gasstrom direkter und unmittelbarer mit der Leitstruktur in Wechselwirkung
treten kann. Bei einem Ausführungsbeispiel kann so die Leitstruktur beispielsweise
mit dem Gehäuseelement unmittelbar verbunden sein.
[0016] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann sich die Leitstruktur
ausschließlich entlang eines Teils eines Randes der Öffnung erstrecken. Hierdurch
kann es gegebenenfalls ebenso möglich sein, den zuvor genannten Kompromiss zu verbessern,
da durch diese Anordnung der Leitstruktur gegebenenfalls einerseits das Ausbilden
der Strömungskomponente parallel zu der Oberfläche verbessert werden kann, ohne den
Abscheidegrad signifikant zu verschlechtern.
[0017] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann sich die Leitstruktur
entlang einer Erstreckungsrichtung der Öffnung an einer Seite der Öffnung über eine
Länge von wenigstens 5 % einer Länge der Öffnung entlang der Erstreckungsrichtung
erstrecken. Hierdurch kann gegebenenfalls ein Ausbilden der Strömungskomponente parallel
zu der Öffnung begünstigt werden, sodass wiederum der Kompromiss verbessert werden
kann. Mit steigender Länge der Leitstruktur entlang der Erstreckungsrichtung kann
so das Ausbilden der Strömungskomponente parallel zu der Oberfläche gegebenenfalls
weiter verbessert werden. So kann es bei anderen Ausführungsbeispielen eines Auffangbehälters
ratsam sein, die Leitstruktur entlang der Erstreckungsrichtung derart auszubilden,
dass diese wenigstens 10 %, wenigstens 20 %, wenigstens 25 %, wenigstens 40 % oder
wenigstens 50 % der Länge der Öffnung der Erstreckungsrichtung beträgt. Selbstverständlich
können jedoch bei Ausführungsbeispielen eines Auffangbehälters auch kürzere Längen
als die zuvor genannten 5 % implementiert werden.
[0018] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann sich die Leitstruktur
bezogen auf einen Rand der Öffnung entlang einer Flächennormalen der Öffnung in das
Auffangvolumen wenigstens 2 % und höchstens 50 % einer Breite der Öffnung hinein erstrecken.
Hierbei kann die Breite der Öffnung eine Breite der Öffnung ausgehend von einem Randabschnitt,
an dem die Leitstruktur angeordnet ist, zu einem gegenüberliegenden Randabschnitt
sein. Hierdurch kann es möglich sein, das Füllverhalten des Auffangbehälters und damit
den zuvor genannten Kompromiss zu verbessern, indem zwar einerseits eine gewisse Mindesttiefe
der Leitstruktur implementiert wird, während sie einen maximalen Wert nicht überschreitet.
So kann es gegebenenfalls bei Überschreiten des betreffenden Wertes geschehen, dass
der Abscheidegrad gegebenenfalls zu stark negativ beeinflusst wird oder aber das Füllverhalten
aufgrund einer sich zu weit in das Auffangvolumen hinein erstreckenden Leitstruktur
nachteilig beeinflusst werden könnte. So kann gegebenenfalls bei einer sich zu weit
in das Auffangvolumen hinein erstreckenden Leitstruktur gegebenenfalls die Strömungskomponente
parallel zu der Oberfläche nicht mehr in dem beabsichtigten Maße zu der Verteilung
der Partikel in dem Auffangvolumen beitragen.
[0019] So kann bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel die Leitstruktur
beispielsweise wenigstens 5 mm, höchstens jedoch 50 mm in Richtung des Auffangvolumens
über einen Rand der Öffnung hinaus ragen. Je nach konkreter Implementierung kann es
so bei Ausführungsbeispielen durchaus sinnvoll sein, die Leitstruktur derart auszubilden,
dass diese gegebenenfalls wenigstens 10 mm über den Rand der Öffnung hinaus in das
Auffangvolumen hinein ragt. Allerdings kann es gegebenenfalls ebenso sinnvoll sein,
gerade bei kleineren Auffangbehältern, bei denen ein Abstand von der Öffnung zu einem
Bodenbereich (Höhe), an dem sich die Partikel sammeln, im Bereich von weniger als
20 cm liegt, eine Länge der Leitstruktur über den Rand der Öffnung hinaus nach oben
zu begrenzen, um eine möglichst gleichmäßige Befüllung des Auffangbehälters nicht
zu gefährden. Ist die Länge der Leitstruktur zu groß, kann es gegebenenfalls bei flachen
Auffangbehältern dazu kommen, dass diese nicht mehr gleichmäßig befüllt werden. So
könnte beispielsweise eine deutlich geringere Partikel- bzw. Schmutzmenge durch den
Auffangbehälter aufgenommen werden, als dies eigentlich seinem Auffangvolumen entsprechen
würde. Je nach konkreter Höhe des Auffangbehälters, also je nach konkretem Abstand
zwischen der Öffnung und dem Bodenbereich, kann es ratsam sein, die Leitstruktur höchstens
40 mm, höchstens 30 mm, gegebenenfalls auch höchstens 20 mm über den Rand der Öffnung
sich hinaus erstrecken zu lassen. Jedoch können gegebenenfalls auch größere als die
vorgenannten Werte bei Ausführungsbeispielen sinnvoll sein.
[0020] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Öffnung zu einer
Mitte des Auffangbehälters versetzt angeordnet sein. Bei einem solchen Auffangbehälter
kann die Leitstruktur an einem der Mitte zugewandten Randabschnitt eines Randes der
Öffnung angeordnet sein. Anders ausgedrückt kann bei einem solchen Ausführungsbeispiel
die Leitstruktur zwischen der Mitte des Auffangbehälters und der Öffnung angeordnet
sein. Die Mitte des Auffangbehälters kann hierbei beispielsweise durch eine Mittellinie
in einer Querschnittsebene oder durch eine Mittelebene durch den Auffangbehälter gegeben
sein. Hierdurch kann es gegebenenfalls möglich sein, eine Luftströmungskonfiguration
in dem Auffangbehälter zu realisieren, die zu einer effizienteren Verteilung der Partikel
in dem Auffangbehälter führt und so das Füllverhalten verbessern kann. Durch die beschriebene
Anordnung der Leitstruktur zwischen der Mitte des Auffangbehälters und der Öffnung
kann so die Strömungskomponente parallel zu der Öffnung auf eine Seitenwand oder ein
ähnliches Gehäuseelement gerichtet sein, welches dann zur Umlenkung des Gasstroms
herangezogen werden kann. So kann sich beispielsweise in einer solchen Konfiguration
eine Luftströmung parallel zu einem Bodenbereich des Auffangbehälters ausbilden, an
dem sich dann die Partikel absetzen können. Darüber hinaus kann durch die entsprechende
Umleitung des Gasstroms durch die Leitstruktur und gegebenenfalls die Seitenwand oder
das weitere Gehäuseelement eine Verlangsamung des Gasstroms erzielt werden, was wiederum
die Absonderung der Partikel aus dem Gasstrom begünstigen kann.
[0021] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Gehäuseelement
eine Decke, eine Bodenfläche oder eine Seitenfläche des Auffangbehälters sein. Ebenso
kann das Gehäuseelement auch ein Deckel des Auffangbehälters, beispielsweise ein abnehmbarer
oder aufklappbarer Deckel des Auffangbehälters sein. Hierdurch kann gegebenenfalls
eine kompakte und bauraumeffiziente Anordnung des Auffangbehälters in einem entsprechenden
Wirbelabscheider implementiert werden. Ergänzend oder alternativ kann hierdurch gegebenenfalls
auch eine Bedienbarkeit des Wirbelabscheiders bzw. seines Auffangbehälters verbessert
werden.
[0022] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Öffnung beispielsweise
im Wesentlichen rechteckig ausgeformt sein. Optional können Ecken abgerundet ausgeführt
sein.
[0023] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann dieser derart ausgebildet
sein, dass dieser nicht durchströmbar ist und/oder während eines Betriebs des Wirbelabscheiders
nicht durchströmt wird. So kann der Auffangbehälter beispielsweise derart ausgebildet
sein, dass während eines Betriebs des Wirbelabscheiders ein eingehender Gasstrom den
Auffangbehälter nur wieder durch die Öffnung verlassen kann. Anders ausgedrückt kann
der Auffangbehälter derart ausgebildet sein, dass dieser keine weitere Öffnung aufweist,
die derart ausgebildet ist, dass während des Betriebs des Wirbelabscheiders ein Gasstrom
in dem Auffangbehälter diesen wieder durch die weitere Öffnung verlassen könnte. Hierdurch
kann gegebenenfalls das Rücksaugverhalten des Wirbelabscheiders und/oder sein Füllverhalten
gegebenenfalls positiv beeinflusst werden, da einerseits aufgrund der fehlenden weiteren
Öffnung, also der fehlenden Durchströmbarkeit des Auffangbehälters gerade keine gezielte
Auslassöffnung vorhanden ist, durch den Staub und andere Partikel den Auffangbehälter
wieder verlassen könnten. Ebenso kann hierdurch gegebenenfalls eine Strömungsgeschwindigkeit
im Inneren des Auffangbehälters reduziert werden, was sich positiv auf das Füllverhalten
auswirken kann.
[0024] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Leitstruktur
und das Gehäuseelement einstückig ausgeführt sein. Ergänzend oder alternativ können
bei einem Ausführungsbeispiel eines Auffangbehälters die Leitstruktur und das Gehäuseelement
aus einem Kunststoff, beispielsweise einem spritzgießfähigen Kunststoff, gefertigt
sein. Hierdurch kann es gegebenenfalls möglich sein, mit konstruktiv einfachen Mitteln,
gegebenenfalls sogar kostenneutral, eine Verbesserung des zuvor genannten Kompromisses
zu erzielen. Hierbei wird unter einer einstückig ausgebildeten Komponente eine solche
verstanden, die genau aus einem zusammenhängenden Materialstück gefertigt ist. Der
Begriff "einstückig" kann daher synonym mit den Begriffen "integral" oder "einteilig"
verwendet werden.
[0025] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Gehäuseelement
ferner eine Mehrzahl von Rückhalteelementen aufweisen, die sich über einen Rand der
Öffnung in das Auffangvolumen hinein erstrecken und entlang wenigstens eines Teils
des Umfangs bzw. des Rands der Öffnung angeordnet sind. Hierdurch kann es gegebenenfalls
möglich sein, das Rücksaugverhalten dadurch zu verbessern, dass gerade die bereits
eingangs erwähnten langfasrigen Partikel, also beispielsweise Haare, sich an der Mehrzahl
der Rückhalteelemente festsetzen und so nicht zurück in den Abscheideraum gelangen
bzw. den Auffangbehälter verlassen können.
[0026] Bei einem solchen Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel können sich die
Rückhalteelemente der Mehrzahl der Rückhalteelemente wenigstens teilweise in eine
Projektion der Öffnung entlang einer Flächennormalen der Öffnung hinein erstrecken.
Alternativ können die Rückhalteelemente der Mehrzahl der Rückhalteelemente auch vollständig
außerhalb der Projektion der Öffnung angeordnet sein.
[0027] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel, der eine Mehrzahl von
Rückhalteelementen aufweist, kann die Mehrzahl von Rückhalteelementen jeweils einen
der Öffnung zugewandten Abschnitt aufweisen, der gebogen oder gegenüber einer Flächennormalen
der Öffnung um einen Winkel geneigt ist, wobei der Winkel größer als 0° und kleiner
als 90° ist. Hierdurch können gegebenenfalls die Abschnitte der Rückhalteelemente
die Schaffung der Strömungskomponente parallel zu der Öffnung gegebenenfalls unterstützen.
[0028] Bei einem Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel, der eine Mehrzahl von
Rückhalteelementen aufweist, können die Rückhalteelemente der Mehrzahl von Rückhalteelementen
jeweils eine Ausnehmung an einer der Öffnung abgewandten Seite aufweisen, die sich
teilweise oder vollständig über eine Breite der Rückhalteelemente im Wesentlichen
senkrecht zu einer Ausrichtungsrichtung des betreffenden Rückhalteelements erstreckt.
Die Ausrichtungsrichtung verläuft hierbei von einer Position des Rückhalteelements
zu der Öffnung. Hierdurch kann gegebenenfalls ein Rückhalteverhalten der Rückhalteelemente
und damit das Rücksaugverhalten positiv beeinflusst werden, da durch das Vorsehen
der Ausnehmungen an den Rückseiten der Rückhalteelemente eine Wahrscheinlichkeit reduziert
wird, mit der beispielsweise langhaarige oder langfasrige Partikel aus dem Auffangbehälter
zurück durch die Öffnung in Richtung des Abscheideraums gelangen können.
[0029] Trotz des Wortbestandteils "Richtung" kann es sich bei den einzelnen "Richtungen"
im vorliegenden Fall nicht notwendigerweise um eine Richtung im mathematischen Sinne
eines Vektors, sondern um eine Linie handeln, entlang derer die entsprechende Bewegung
erfolgt. Eine solche Linie kann geradlinig, jedoch auch gebogen sein. Abzugrenzen
sind hier Richtungen, die tatsächlich Richtungen entlang einer Linie, beispielsweise
der Bewegungsrichtung, beschreiben. So kann beispielsweise eine erste Richtung einer
zweiten Richtung entgegengerichtet sein, beide jedoch entlang einer auch als Richtung
bezeichneten Linie verlaufen oder gerichtet sein.
[0030] Eine kraftschlüssige oder reibschlüssige Verbindung kommt durch Haftreibung, eine
stoffschlüssige Verbindung durch molekulare oder atomare Wechselwirkungen und Kräfte
und eine formschlüssige Verbindung durch eine geometrische Verbindung der betreffenden
Verbindungspartner zustande. Die Haftreibung setzt somit insbesondere eine Normalkraftkomponente
zwischen den beiden Verbindungspartnern voraus.
[0031] Benachbart sind hierbei zwei Objekte, zwischen denen kein weiteres Objekt desselben
Typs angeordnet ist. Unmittelbar benachbart sind entsprechende Objekte, wenn sie aneinandergrenzen,
also beispielsweise miteinander in Kontakt stehen.
[0032] Eine Komponente kann beispielsweise eine n-zählige Rotationssymmetrie aufweisen,
wobei n eine natürliche Zahl größer oder gleich 2 ist. Eine n-zählige Rotationssymmetrie
liegt dann vor, wenn die betreffende Komponente beispielsweise um eine Rotations-
oder Symmetrieachse um (360°/n) drehbar ist, und dabei im Wesentlichen formenmäßig
in sich selbst übergeht, also bei einer entsprechenden Drehung im Wesentlichen auf
sich selbst im mathematischen Sinn abgebildet wird. Im Unterschied hierzu geht bei
einer vollständigen rotationssymmetrischen Ausgestaltung einer Komponente bei einer
beliebigen Drehung um jeden beliebigen Winkel um die Rotations- oder Symmetrieachse
die Komponente formenmäßig wenigstens im Wesentlichen in sich selbst über, wird also
im mathematischen Sinn auf sich selbst abgebildet. Sowohl eine n-zählige Rotationssymmetrie
wie auch eine vollständige Rotationssymmetrie wird hierbei als Rotationssymmetrie
bezeichnet.
[0033] Ein Auffangbehälter gemäß einem Ausführungsbeispiel kann so einen Kompromiss zwischen
einem Abscheidegrad und einem Rücksaugverhalten eines Wirbelabscheiders und ein Füllverhalten
seines Auffangbehälters gegebenenfalls verbessern, indem dieser eine entsprechende
Strömungskomponente bewirkt. Hierbei kann dies mithilfe einfacher konstruktiver Maßnahmen
häufig kostengünstig erreicht werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0034] Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren Ausführungsbeispiele
näher beschrieben und erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf ein Gehäuse eines Staubsaugers mit einem Auffangbehälter
gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse und
den dort gezeigten Auffangbehälter;
Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf einen Deckel des in Fig. 1 gezeigten Auffangbehälters
vonseiten des Auffangvolumens;
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse und
den dort gezeigten Auffangbehälter;
Fig. 5 zeigt eine Detailvergrößerung von Fig. 4;
Fig. 6 zeigt eine Fig. 3 im Wesentlichen entsprechende Aufsichtsdarstellung des Deckels
des Auffangbehälters aus Fig. 1;
Fig. 7 zeigt eine weitere Querschnittsdarstellung durch das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse
und den dort gezeigten Auffangbehälter;
Fig. 8 illustriert anhand des in Fig. 4 gezeigten Querschnitts die Ausbildung einer
Luftströmung in dem Auffangbehälter; und
Fig. 9 illustriert anhand eines konventionellen Auffangbehälters ohne eine Leitstruktur
eine Luftströmung in dem dort gezeigten Auffangbehälter.
Detaillierte Beschreibung der Figuren
[0035] Bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bezeichnen gleiche oder
ähnliche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
[0036] Fig. 1 zeigt Teile eines Gehäuses 100 eines Staubsaugers, der wenigstens eine nach
dem Wirbelabscheiderprinzip arbeitende Abscheiderstufe bzw. Filterstufe aufweist.
Bei dieser werden unter Ausnutzung des Zentrifugalprinzips Partikel, also beispielsweise
Schmutz, Dreck, Haare und andere feste und/oder flüssige Partikel, in einem Abscheideraum
110 während des Betriebs des Staubsaugers durch einen in dem Abscheideraum 110 herrschenden
Wirbel radial nach außen beschleunigt. Der von den betreffenden Partikeln gereinigte
Luft- bzw. Gasstrom wird durch ein Zentrum des Wirbels abgesaugt. So weist das Gehäuse
100 eine Anschlussöffnung 120 auf, über die ein Saugschlauch mit dem Staubsauger verbindbar
ist und über die ein mit den betreffenden Partikeln beladener Gasstrom in den Abscheideraum
110 gefördert werden kann. Die Anschlussöffnung 120 ist hierbei mit dem Abscheideraum
110 derart verbunden, dass der durch die Anschlussöffnung 120 einströmende Gasstrom
in dem Abscheideraum 110 in eine Wirbelbewegung versetzt wird.
[0037] Der Abscheideraum 110 des Wirbelabscheiders ist über einen Auswurfkanal 130 mit einer
in Fig. 1 nicht gezeigten Öffnung in einem Deckel 140 verbunden, sodass die in dem
Abscheideraum 110 aufgrund der auf sie einwirkenden Zentrifugalkräfte radial nach
außen beschleunigten Partikel über den Auswurfkanal 130 und die nicht gezeigte Öffnung
in einen Auffangbehälter 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel gelangen können. Der
Auffangbehälter 150 wird hierbei auch als Staubbehälter oder einfach als Box bezeichnet.
[0038] Der Deckel 140 ist hierbei als Teil des Auffangbehälters 150 ausgeführt. Er ist als
abnehmbarer bzw. aufklappbarer Deckel konzipiert, der eine in Fig. 1 nicht als solche
erkennbare Entleerungsöffnung des Auffangbehälters 150 während des Betriebs des Staubsaugers
verschließt. Der Deckel 140 stellt so ein spezielles Beispiel eines Gehäuseelements
160 eines Auffangbehälters 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel dar.
[0039] Bevor jedoch der Auffangbehälter 150 im Zusammenhang mit den weiteren Figuren, insbesondere
im Zusammenhang mit Fig. 2, näher beschrieben wird, wird zunächst noch der Abscheideraum
110 im Hinblick auf die weitere Führung des Gasstroms hinsichtlich seiner Ausgestaltung
erörtert. Nachdem der Gasstrom durch die Anschlussöffnung 120 in den Abscheideraum
110 gelangt ist, indem auf die in dem Gasstrom mitgerissenen Partikel aufgrund des
sich dort ausbildenden Wirbels die Zentrifugalkräfte in einer solchen Art und Weise
einwirken, dass diese radial nach außen beschleunigt werden, wird der im Wesentlichen
von den mitgerissenen Partikeln auf diese Art und Weise gereinigte Gasstrom auf ein
Auslassgitter 170 geführt. Bevor der entsprechende Gasstrom das Auslassgitter 170
passiert, kann dieser weitere Filterstufen, beispielsweise eine Filterstufe für Feinstäube
oder andere Partikel, durchlaufen. Hierbei können grundsätzlich alle Filterelemente
eingesetzt werden, die im Staubsauger- und Absaugebereich bekannt und technisch sinnvoll
einsetzbar sind.
[0040] Fig. 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch das Gehäuse 100 aus Fig. 1 entlang
der dort ebenfalls eingezeichneten Schnittlinie AA. So zeigt Fig. 2 eine Darstellung
senkrecht zu einer axialen Richtung, um die sich der Wirbel in dem Abscheideraum 110
während des Betriebs des Staubsaugers bildet.
[0041] Der Abscheideraum 110 ist hierbei im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet und
erstreckt sich mit seiner Rotationsachse senkrecht zu der in Fig. 2 gezeigten Querschnittsebene
AA. Der Abscheideraum 110 ist hierbei über den bereits zuvor erwähnten Auswurfkanal
130 und einer Öffnung 180 in dem Gehäuseelement 160 (Deckel 140) mit dem Auffangbehälter
150 bzw. seinem Auffangvolumen 190 derart verbunden, dass Partikel, die in dem Abscheideraum
110 aufgrund des dort während des Betriebs des Staubsaugers herrschenden Wirbels radial
nach außen in den Auswurfkanal 130 transportiert werden und von dort in das Auffangvolumen
190 bzw. den Auffangbehälter 150 gelangen können. Das Auffangvolumen 190 wird hierbei
im Wesentlichen durch einen Innenraum des Auffangbehälters 150 gebildet.
[0042] Das Gehäuseelement 160 des Auffangbehälters 150 weist hierbei eine Leitstruktur 200,
die derart ausgebildet ist, dass diese bei einem durch die Öffnung 180 senkrecht eintretenden
Gasstrom wenigstens teilweise eine Strömungskomponente parallel zu der Öffnung 180
bewirkt. Die Leitstruktur 200 wird hierbei auch als Diffusorrippe bezeichnet. Wie
insbesondere im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 5 noch näher gezeigt werden wird,
ist die Leitstruktur 200 hierbei derart ausgebildet, dass diese wenigstens teilweise
in eine Projektion der Öffnung 180 entlang einer Flächennormalen der Öffnung 180 hinein
erstreckt.
[0043] Durch das Vorsehen der Leitstruktur 200 kann bei einem Auffangbehälter 150 gemäß
einem Ausführungsbeispiel gegebenenfalls die Partikel, die von dem Gasstrom mitgerissen
und in dem Abscheideraum 110 von dem Gasstrom getrennt wurden, in dem Auffangbehälter
150 gleichmäßiger, gegebenenfalls sogar nahezu gleichmäßig verteilt werden. Hierdurch
kann es möglich sein, das Auffangvolumen 190 des Auffangbehälters 150 besser bzw.
effizienter zu nutzen und so das Füllverhalten des Auffangbehälters 150 zu verbessern.
Darüber hinaus kann die Leitstruktur 200 ebenfalls einen Beitrag dazu leisten, dass
bereits abgeschiedene Partikel, also beispielsweise abgeschiedener Schmutz, wieder
aus dem Auffangbehälter 150 aufgrund von dort herrschenden Verwirbelungen durch die
Öffnung 180 zurück in den Abscheideraum 110 gelangen können. So kann die Leitstruktur
200 dies beispielsweise durch das Schaffen eines entsprechenden Gasstroms, der auch
als Gegenluftstrom bezeichnet wird, gegebenenfalls schaffen. Hierdurch kann mithilfe
der Leitstruktur 200 folglich auch gegebenenfalls das Rücksaugverhalten des Wirbelabscheiders
verbessert werden, ohne signifikanten Einbußen im Hinblick auf den Abscheidegrad hinnehmen
zu müssen, der nicht zuletzt von einer Größe der Öffnung 180 abhängt.
[0044] Die Leitstruktur 200 weist hierbei einen im Wesentlichen flächig ausgeführten Leitabschnitt
210 auf, der unter einem Winkel zwischen 0° und 90° zu einer Flächennormalen der Öffnung
orientiert ist. Genauer gesagt ist, wie jedoch auch im Zusammenhang mit den Fig. 4
und 5 noch näher beschrieben werden wird, der Winkel zwischen der Flächennormalen
und dem Leitabschnitt 210 im vorliegenden Fall etwa 60°. Bei anderen Ausführungsbeispielen
kann der betreffende Winkel jedoch auch andere Werte, beispielsweise Werte im Bereich
zwischen wenigstens 15° und höchstens 75° zu der nicht in Fig. 2 eingezeichneten Flächennormalen
annehmen. Durch die Wahl der entsprechenden Winkel kann so die Strömungskomponente
parallel zu der Öffnung 180 bewirkt werden, wobei der gewählte Winkel beispielsweise
Einfluss auf die Stärke der Strömungskomponente parallel zu der Öffnung 180, jedoch
auch auf andere Parameter, beispielsweise eine effektive Größe der Öffnung 180 und
damit auch den Abscheidegrad des Staubsaugers nehmen kann. Der Winkel kann so typischerweise
zwischen 0° und 90° variiert werden, wobei optimale Werte von der speziellen Geometrie
des Auffangbehälters und gegebenenfalls anderer Parameter des Staubsaugers abhängen
können. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt so der Winkel im Bereich
von etwa 60°, kann jedoch bei anderen Ausführungsbeispielen mit gegebenenfalls anders
ausgeformten Auffangbehältern 150 oder anderen Gehäusen 100 durchaus andere Werte
annehmen.
[0045] Bevor jedoch im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 5 die Leitstruktur 200 hinsichtlich
ihrer Ausgestaltung näher beschrieben wird, werden zunächst im Zusammenhang mit Fig.
2 weitere Ausgestaltungsmerkmale des Auffangbehälters 150 beschrieben. Das Gehäuseelement
160 weist so beispielsweise einen Rand 220 auf, der derart ausgeformt ist, dass dieser
mit den Seitenwänden 230 des Auffangbehälters 150 derart in Kontakt bringbar ist,
dass das Gehäuseelement 160, also der abnehmbare Deckel 140, den Auffangbehälter 150
verschließt. Zu diesem Zweck bilden der Rand 220 sowie die Seitenwände 230 eine Spaltdichtung
aus, durch die ein Entkommen von in dem Auffangbehälter 150 abgelagerten Partikeln
vermieden werden soll.
[0046] Darüber hinaus weist das Gehäuseelement 160 eine Mehrzahl von Rückhalteelementen
240 auf, die sich über einen Rand der Öffnung 180 in das Auffangvolumen 190 hinein
erstrecken und entlang wenigstens eines Teils des Umfangs der Öffnung 180 angeordnet
sind. So sind in Fig. 2 insgesamt drei Rückhalteelemente 240 mit dem Bezugszeichen
versehen.
[0047] Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf das als Deckel 140 ausgeformte Gehäuseelement 160
ausgehend von dem Auffangvolumen 190. Genauer gesagt zeigt Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung
des Gehäuses 100 entlang der in Fig. 2 dargestellten Schnittebene BB mit Blickrichtung
auf den Deckel 140.
[0048] Das Gehäuseelement 160 weist hierbei zur Versteifung eine Mehrzahl von Versteifungsrippen
250 auf, die einander kreuzen. Die Versteifungsrippen 250 dienen hierbei einer Erhöhung
der mechanischen Stabilität des Gehäuseelements 160. Dieses kann beispielsweise aus
einem spritzgießfähigen Kunststoff, grundsätzlich jedoch auch aus jedem anderen geeigneten
Material gefertigt sein. Gerade bei der Verwendung von Kunststoff kann es hierbei
ratsam sein, zur Erhöhung der mechanischen Stabilität die Versteifungsrippen 250 vorzusehen,
auch wenn natürlich ihre konkrete geometrische Implementierung bei Weitem keine notwendige
Realisierung darstellt.
[0049] Fig. 3 zeigt darüber hinaus die geometrische Ausgestaltung der Öffnung 180, die im
vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen rechteckig ausgeformt ist, wobei
die einzelnen Ecken der Öffnung 180 mit unterschiedlichen Krümmungsradien ausgestaltet
sind.
[0050] Die Öffnung 180 erstreckt sich hierbei entlang einer Erstreckungsrichtung 260, die
in Fig. 3 als punktierte Linie eingezeichnet ist. Die Leitstruktur 200 mit ihrem Leitabschnitt
210 erstreckt sich hierbei entlang der Erstreckungsrichtung 260 an einer Seite der
Öffnung 180 über eine Länge von etwa 50 % der Länge der Öffnung 180 entlang der Erstreckungsrichtung
260. Hierdurch wird ein zumindest nicht unerheblicher Anteil der in den Auffangbehälter
150 eintretenden Luft von der Leitstruktur 200 derart beeinflusst, dass die zuvor
beschriebene Strömungskomponente parallel zu der Öffnung 180 durch diese bewirkt wird.
Bei anderen Ausführungsbeispielen eines Auffangbehälters 150 kann die Leitstruktur
200 selbstverständlich eine unterschiedliche bzw. abweichende Länge entlang der Erstreckungsrichtung
260 aufweisen. So weist die Leitstruktur 200 typischerweise bei vielen Ausführungsbeispielen
eine Länge von wenigstens 5 % der Länge der Öffnung 180 entlang der Erstreckungsrichtung
260 auf, kann jedoch gegebenenfalls auch kürzer sein. So kann beispielsweise die Länge
wenigstens 10 %, wenigstens 20 %, wenigstens 25 %, wenigstens 40 % oder wenigstens
50 % der Länge der Öffnung 180 betragen. Es können jedoch gegebenenfalls auch kürzere
als die zuvor genannten Leitstrukturen 200 implementiert werden. Grundsätzlich wird
mit zunehmender Länge der Leitstruktur 200 bzw. ihres Leitabschnitts 210 die von diesen
bewirkte Strömungskomponente parallel zu der Öffnung 180 verstärkt, was sich auf den
zuvor beschriebenen Kompromiss hinsichtlich des Abscheidegrads und des Rückstromverhaltens
des Wirbelabscheiders einerseits und dem Füllverhalten des Auffangbehälters 150 andererseits
positiv bemerkbar machen kann. So wird mit zunehmender Länge der Leitstruktur 200
und ihres Leitabschnitts 210 tendenziell die Strömungskomponente parallel zu der Öffnung
180 verstärkt. Allerdings kann aus anderen Erwägungen heraus eine Begrenzung der Länge
der Leitstruktur 200 gegebenenfalls ratsam sein.
[0051] Fig. 3 illustriert darüber hinaus, dass bei dem dort gezeigten Ausführungsbeispiel
die Leitstruktur 200 unmittelbar an einem Rand 270 der Öffnung 180 angeordnet ist.
Hierdurch kann gegebenenfalls eine Wechselwirkung zwischen dem Gasstrom, der durch
die Öffnung 180 in das Auffangvolumen 190 des Auffangbehälters 150 eindringt, und
der Leitstruktur 200 bzw. ihres Leitabschnitts 210 vergrößert werden. Somit kann gegebenenfalls
die Strömungskomponente parallel zu der Öffnung 180 verstärkt werden.
[0052] Zu diesem Zweck erstreckt sich die Leitstruktur 200 bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
ferner wenigstens teilweise in eine Projektion der Öffnung 180 entlang einer Flächennormalen
280 der Öffnung 180 hinein. Die Öffnung 180 weist hierbei eine Durchtrittsfläche auf,
durch die die Partikel aus dem Abscheideraum 110 (nicht gezeigt in Fig. 3) in das
Auffangvolumen 190 (nicht gezeigt in Fig. 3) gelangen können. Die Flächennormale 280
der Öffnung 180 ist hierbei gerade eine Flächennormale der Durchtrittsöffnung. Bei
der Durchtrittsfläche handelt es sich um eine Fläche im mathematischen Sinne, die
höchstens außerhalb der Öffnung 180 mit einer körperlichen Fläche einer Komponente
oder eines Objekts zusammenfallen kann. Die Durchtrittsfläche ist hierbei derart ausgestaltet,
dass alle Partikel, die durch die Öffnung 180 aus dem Abscheideraum 110 in das Auffangvolumen
190 gelangen können, die Durchtrittsfläche auch passiert haben. Anders ausgedrückt
umfasst die Durchtrittsfläche die Fläche der Öffnung 180 vollständig.
[0053] Dadurch, dass die Leitstruktur 200 sich nun wenigstens teilweise, genauer gesagt
bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sogar nur teilweise in die Projektion der
Öffnung 180 entlang der Flächennormalen 280 erstreckt, kann so die zuvor beschriebene,
parallel zu der Öffnung 180 gerichtete Strömungskomponente bewirkt werden, ohne jedoch
eine effektiv nutzbare Fläche der Öffnung 180 und damit den Abscheidegrad des entsprechenden
Wirbelabscheiders signifikant nachteilig zu beeinflussen.
[0054] Nicht zuletzt um eine entsprechende Strömungskomponente zuverlässig zu generieren,
erstreckt sich bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die Leitstruktur 200 ausschließlich
entlang eines Teils des Rands 270 der Öffnung 180. Selbstverständlich kann bei anderen
Ausführungsbeispielen die Leitstruktur 200 gegebenenfalls auch die Öffnung 180 vollständig
umgeben, sofern diese dennoch die zuvor beschriebene Strömungskomponente parallel
zu der Öffnung 180 bewirkt.
[0055] Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eines Auffangbehälters 150 ist die Öffnung
180 versetzt zu einer Mitte 290 des Auffangbehälters 150 angeordnet. Die Mitte 290
ist hierbei im Sinne einer Mittelebene bzw. Mittellinie zu verstehen, die im vorliegenden
Fall parallel zu der Erstreckungsrichtung 260 ausgerichtet ist. Die Leitstruktur 200
ist hierbei an einem der Mitte 290 zugewandten Randabschnitt des Rands 270 der Öffnung
180 angeordnet, also, wie dies Fig. 3 auch illustriert, zwischen der Mitte 290 und
der Öffnung 180. Hierdurch wird die durch die Öffnung 180 in das Auffangvolumen 190
eintretende Luft durch die Leitstruktur 200 zunächst in Richtung auf eine Seitenwand
230, bevor diese dann von der Seitenwand 230 parallel zu der Öffnung 180 und einem
Bodenabschnitt des Auffangbehälters 150 geleitet wird. Durch diese Anordnung kann
so gegebenenfalls einerseits die Luftströmung verlangsamt werden, andererseits eine
Strömung erzielt werden, die zu einer im Wesentlichen gleichmäßigen, zumindest jedoch
verbesserten Befüllung des Auffangvolumens 190 beitragen kann. Ebenso kann gegebenenfalls
durch diese Anordnung der Leitstruktur 200 ein Rückströmen von Partikeln aus dem Auffangvolumen
190 in den Abscheideraum 110 unterbunden, zumindest jedoch reduziert werden.
[0056] In der Umgebung der auch als Auswurföffnung bezeichneten Öffnung 180 des Wirbelabscheiders
ist so die Leitstruktur 200 derart angeordnet, dass sie in Richtung des Auffangbehälters
150 fliegende, bereits abgeschiedene Partikel an einem Eindringen in den Auffangbehälter
150 nicht behindert, sehr wohl jedoch derart ausgerichtet ist, dass aus dem Auffangbehälter
150 in Richtung Abscheideraum 110 zurückfliegende Partikel, beispielsweise lange Haare,
von der Leitstruktur 200 zurückgehalten werden und so nicht in den Abscheideraum 110
zurückgesaugt werden können. Die Leitstruktur 200 ist hierbei in Gegenrichtung zu
der größeren Seite des Auffangbehälters 150 angebracht.
[0057] Fig. 3 zeigt ferner, dass sich die Rückhalteelemente 240 der Mehrzahl der Rückhalteelemente
wenigstens teilweise in die Projektion der Öffnung 180 entlang der Flächennormalen
280 der Öffnung 180 hinein erstrecken. Hierdurch kann gegebenenfalls ein Zurücksaugen
der Partikel in den Abscheideraum 110 (nicht gezeigt in Fig. 3) insbesondere von langfasrigen
Partikeln, also beispielsweise Haaren oder anderen Flusen, unterbunden werden. Bei
anderen Ausführungsbeispielen können jedoch die Rückhalteelemente 240 der Mehrzahl
der Rückhalteelemente gegebenenfalls auch vollständig außerhalb der Projektion der
Öffnung 180 angeordnet sein.
[0058] Fig. 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der in Fig. 2 eingezeichneten Schnittebene
CC durch das Gehäuse 100 mit dem Auffangbehälter 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
So zeigt die in Fig. 4 gezeigte Querschnittsdarstellung das Gehäuse 100 mit den bereits
zuvor beschriebenen Komponenten. Insbesondere illustriert Fig. 4 die Lage der Leitstruktur
200 bzw. ihres Leitabschnitts 210 bezogen auf die Mitte 290. Zu beachten ist hierbei
insbesondere im Hinblick auf die Lage der Flächennormale 280, dass das Gehäuseelement
160 und damit die Öffnung 180 leicht geneigt zu der in Fig. 4 gezeigten Querschnittsebene
CC verläuft. Darüber hinaus zeigt Fig. 4 durch einen Kreis D eine Lage einer vergrößerten
Darstellung, die in Fig. 5 gezeigt ist.
[0059] Fig. 5 zeigt den bereits in Fig. 4 hinsichtlich seiner Lage gekennzeichneten Bereich
D, der in der in Fig. 4 gezeigten Querschnittsebene CC liegt. So zeigt Fig. 5 eine
Vergrößerung des Bereichs des Gehäuseelements 160 (Deckel 140) im Bereich der Öffnung
180 mit der Leitstruktur 200 und ihres Leitabschnitts 210. So zeigt Fig. 5 die Flächennormale
280. Die Flächennormale 280 steht hierbei senkrecht auf der zuvor bereits erwähnten,
jedoch nicht hinsichtlich ihrer Lage näher beschriebenen Durchtrittsfläche 300 der
Öffnung 180. Die Durchtrittsfläche 300 ist hierbei als punktierte Linie in der Querschnittsebene
CC eingezeichnet und stellt eine Fläche im mathematischen Sinne dar, die höchstens
außerhalb der Öffnung 180 mit einer körperlichen Fläche einer Komponente oder eines
Objekts zusammenfallen kann. Die Durchtrittsfläche 300 ist hierbei derart beschaffen,
dass alle Partikel, die aus dem Abscheideraum 110 bzw. seinem Auswurfkanal 130 in
das Auffangvolumen 190 gelangen, die Durchtrittsfläche 300 auch passieren müssen.
Es handelt sich somit bei der Durchtrittsfläche 300 um die vollständige Fläche der
Öffnung 180.
[0060] Wie Fig. 5 auch illustriert, ist der Leitabschnitt 210 der Leitstruktur 200 bezogen
auf eine Position des Rands 270 vollständig in das Auffangvolumen 190 hinein versetzt
angeordnet. Zu diesem Zweck weist die Leitstruktur 200 einen Verbindungsabschnitt
310 auf, der einerseits mit dem Leitabschnitt 210 und andererseits mit dem Gehäuseelement
160, also dem Deckel 140, unmittelbar verbunden ist. Hierdurch kann gegebenenfalls
nicht nur das Füllverhalten des Auffangbehälters 150 verbessert werden, es kann gegebenenfalls
auch ein negativer Einfluss des Leitabschnitts 210 oder der Leitstruktur 200 auf den
Abscheidegrad reduziert werden, indem gerade eine gegebenenfalls durch die Leitstruktur
200 erzeugte Verjüngung der Öffnung 180 in das Auffangvolumen 190 hinein versetzt
wird. Dennoch kann hierdurch gegebenenfalls eine Strömung parallel zu der Öffnung
180 bewirkt werden, durch die das Füllverhalten des Auffangbehälters 150 verbessert
werden kann. So illustrieren in Fig. 5 zwei punktierte, horizontal verlaufende Linien
eine Erstreckung des Verbindungsabschnitts 310 entlang der Flächennormalen 280.
[0061] Die Leitstruktur 200 erstreckt sich hierbei bezogen auf den Rand 270 der Öffnung
180 entlang der Flächennormalen 280 der Öffnung 180 in das Auffangvolumen 190 über
eine Höhe 320 hinein, die typischerweise wenigstens 2 % und typischerweise höchstens
50 % einer Breite der Öffnung 180 entspricht. Die Breite der Öffnung ist hierbei diejenige
Breite, die sich ausgehend von einem Randabschnitt, an dem die Leitstruktur 200 angeordnet
ist, zu einem gegenüberliegenden Randabschnitt der Öffnung 180 ergibt. Durch diese
Wahl der Höhe 320 zwischen typischerweise 2 % und höchsten 50 % der Breite der Öffnung
180 kann so eine allzu starke negative Beeinflussung des Abscheidegrads des Wirbelabscheiders
einerseits und eine negative Auswirkung auf das Füllverhalten des Auffangbehälters
150 in vielen Fällen vermieden werden. Jedoch kann bei anderen Ausführungsbeispielen
auch eine größere Höhe 320 als die zuvor genannten 50 % der Breite gegebenenfalls
implementiert werden.
[0062] Der Winkel des Leitabschnitts 210, unter dem dieser zu der Flächennormale 280 angeordnet
ist, beträgt - wie zuvor erläutert wurde - bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
ca. 60°, kann jedoch bei anderen Ausführungsbeispielen durchaus im Bereich zwischen
0° und 90°, bei anderen Ausführungsbeispielen zwischen 15° und 75° variiert werden.
Zusammen mit der Erstreckung des Verbindungsabschnitts 310 entlang der Flächennormalen
280 ergeben sich so eine Vielzahl von geometrischen Ausgestaltungsmöglichkeiten der
Leitstruktur 200, die eine Anpassung an jeweils unterschiedliche Abscheidesysteme
mit unterschiedlichen Geometrien ermöglichen. So kann die Leitstruktur 200 nicht nur
an unterschiedliche Abscheidesysteme mit gegebenenfalls unterschiedlichen Geometrien,
sondern auch an unterschiedlich dimensionierte Wirbelabscheider gegebenenfalls gezielt
anpassbar sein.
[0063] Um jedoch gerade bei tendenziell eher weniger hohen, also flachen Auffangbehältern
150, bei denen ein Abstand zwischen einem Bodenbereich des Auffangbehälters 150 und
einem Deckel 140 oder einem Deckenabschnitt weniger als 20 cm beträgt, kann es gegebenenfalls
sinnvoll sein, die Höhe 320 der Leitstruktur 200 zu begrenzen. So kann es gegebenenfalls
ratsam sein, diese auf höchstens 50 mm entlang der Flächennormalen 280 zu beschränken.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann es gegebenenfalls sogar ratsam sein, diese
auf höchstens 40 mm, höchstens 30 mm oder höchstens 20 mm zu beschränken, um beispielsweise
das Füllverhalten nicht negativ oder zumindest nicht zu stark negativ zu beeinflussen.
Andererseits kann es jedoch ratsam sein, die Leitstruktur 200 mit einer Höhe 320 von
wenigstens 5 mm vorzusehen, um eine entsprechende Ausbildung der Strömungskomponente
parallel zu der Öffnung 180 zu ermöglichen.
[0064] Der Leitabschnitt 210 ist hierbei also derart schräg angeordnet, um einerseits eine
Staubabscheidung nicht in erheblichem Maße zu behindern, jedoch hinsichtlich des Auffangvolumens
190 derart ausgebildet, dass dieser eine Fangnase mit einer solchen Mindesthöhe ausbildet,
sodass ein Übergleiten von Haaren und anderen faserartigen Partikeln verhindert, zumindest
jedoch reduziert wird. Andererseits sollte die Höhe 320 nicht so hoch sein, dass ein
gleichmäßiges Befüllen des Auffangbehälters 150 erschwert wird. Zu diesem Zweck weist
der Leitabschnitt 210 eine Schräge mit einem Winkel von ca. 60° zu der Flächennormalen
280 auf, die im Wesentlichen ebenfalls mit der Auswurfrichtung übereinstimmt.
[0065] Die Leitstruktur 200 kann so gegebenenfalls nicht nur eine Verbesserung des Füllverhaltens
des Auffangbehälters 150 ermöglichen, sondern ebenso ein Zurücksaugen von Haaren und
anderen Partikeln, insbesondere faserartigen Partikeln, unterbinden.
[0066] Bei dem in dem Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Leitstruktur 200
derart angeordnet, dass die von der Leitstruktur 200 bewirkte Strömungskomponente,
also der entsprechende Umleitgasstrom (Gegengasstrom) in Richtung der kleineren Behälterseite
gerichtet ist, um somit die Wirbelbildung im Auffangbehälter 150 zu minimieren. Hierdurch
ergibt sich, wie im Zusammenhang mit Fig. 8 und 9 noch beschrieben wird, eine Strömung
entlang des Bodenabschnitts des Auffangbehälters 150, wodurch eine optimalere und
flächigere Befüllung desselben möglich ist.
[0067] Wie bereits zuvor im Zusammenhang mit dem Verbindungsabschnitt 310 erläutert wurde,
kann die Leitstruktur 200 und das Gehäuseelement 160, also beispielsweise der Deckel
140, einstückig ausgeführt sein. Ergänzend oder alternativ hierzu kann die Leitstruktur
200 zusammen mit dem Gehäuseelement 160 beispielsweise aus einem Kunststoff, beispielsweise
einem spritzgießfähigen Kunststoff, gefertigt sein. Hierdurch kann es gegebenenfalls
möglich sein, einen Auffangbehälter 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen
kostenneutral durch den Einsatz einfacher technischer Mittel zu implementieren.
[0068] Fig. 6 zeigt eine Fig. 3 sehr ähnliche Darstellung des Gehäuseelements 160 (Deckel
140), bei der im Unterschied zu Fig. 3 eine weitere Querschnittsebene KK eingezeichnet
ist, die in Fig. 7 näher gezeigt ist.
[0069] So zeigt Fig. 7 das Gehäuse 100 entlang der in Fig. 6 illustrierten Querschnittsebene
KK, wobei im Unterschied zu der lediglich parallel verschobenen Schnittebene CC der
Fig. 4 sich darüber hinaus die Blickrichtung um 180° gedreht wurde. So zeigt Fig.
7 im Detail, dass im Rahmen eines Auffangbehälters 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel
neben der Leitstruktur 200 ebenso die bereits zuvor gezeigten Rückhalteelemente 240
implementierbar sind. So zeigt Fig. 7 ein Rückhalteelement 240 der Mehrzahl von Rückhalteelementen
im Querschnitt. Die Rückhalteelemente 240 weisen hierbei jeweils einen der Öffnung
180 zugewandten Abschnitt 330 auf, der gegenüber der Flächennormalen 280 der Öffnung
180 unter einem Winkel geneigt ist, der größer als 0° ist und kleiner als 90° ist.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel ebenfalls etwa 60°,
wodurch einerseits die Ausbildung der Strömungskomponenten parallel zu der Öffnung
180 ebenso unterstützt wird, wie auch ein Abgleiten von Partikeln an den Rückhalteelementen
240 in Richtung des Auffangvolumens 190. Hierdurch kann also eine negative Beeinflussung
des Abscheidegrads des Wirbelabscheiders gegebenenfalls reduziert werden, während
durch die Ausgestaltung der Rückhalteelemente 240 mit den Abschnitten 330 gegebenenfalls
das Füllverhalten 330 positiv beeinflusst werden kann. Selbstverständlich können bei
anderen Ausführungsbeispielen die Abschnitte 330 auch unter anderen Winkeln als dem
hier gezeigten 60°-Winkel vorgesehen werden. Ebenso handelt es sich bei dem Abschnitt
330 lediglich um eine optionale Komponente, die gegebenenfalls auch entfallen kann.
[0070] Die Leitstrukturen 200 weisen ferner jeweils eine Ausnehmung 340 an einer der Öffnung
180 abgewandten Seite auf, die sich teilweise oder vollständig über eine Breite der
Rückhalteelemente 240 im Wesentlichen senkrecht zu ihrer Ausrichtungsrichtung zwischen
ihrer Position und der Öffnung 180 erstreckt. Die Rückhalteelemente 240 sind, wie
nicht zuletzt bereits Fig. 3 und Fig. 6 gezeigt haben, im Wesentlichen rippenförmig
ausgestaltet, sodass die Ausrichtungsrichtung der Rückhalteelemente 240 der Orientierung
der Rippen entspricht. Dadurch, dass die Ausnehmungen 340 vorgesehen sind, kann gegebenenfalls
eine Rückhaltefunktionalität der Rückhalteelemente 240 verbessert werden, da sich
an den an der Ausnehmung 340 bildenden Kanten insbesondere faserförmige Partikel leichter
verhaken können. Hierdurch kann also das Rücksaugverhalten gegebenenfalls weiter verbessert
werden. Auch die Ausnehmungen 340 stellen wie die Rückhalteelemente 240 im Allgemeinen
optionale Komponenten dar, die gegebenenfalls entfallen können.
[0071] Bevor abschließend im Zusammenhang mit den Fig. 8 und 9, die hinsichtlich ihrer Ausgestaltung
der Fig. 4 ähnlich sind, ein Gasstrom im Inneren des Auffangvolumens 190 des Auffangbehälters
150 näher beschrieben werden wird, bietet es sich an, darauf hinzuweisen, dass Ausführungsbeispiele
eines Auffangbehälters 150 bei Weitem nicht auf die hier dargestellten Varianten beschränkt
sind. So ist bei dem hier gezeigten Auffangbehälter 150 bisher stets ein abnehmbarer
bzw. abklappbarer Deckel 140 als Gehäuseelement 160 betrachtet worden. Selbstverständlich
können bei anderen Ausführungsbeispielen auch andere Gehäuseelemente, beispielsweise
eine Decke, eine Bodenfläche oder auch eine Seitenfläche bzw. Seitenwand 230 des Auffangbehälters
150 entsprechend ausgestaltet sein. Darüber hinaus können bei anderen Ausführungsbeispielen
andere geometrische und technische Randbedingungen vorzufinden sein, die durch eine
entsprechende Anpassung der Leitstruktur 200 und gegebenenfalls anderer Komponenten
berücksichtigt werden können. So können sich viele verschiedene Anordnungs- und Kombinationsmöglichkeiten
ergeben, die aufgrund unterschiedlicher Geometrien von Auffangbehältern 150 sowie
der Anordnung und Ausgestaltung der Öffnung 180 resultieren können. So können beispielsweise
die Größe der Öffnung 180, aber auch die Größe des Auffangbehälters 150 auf die konkrete
Implementierung von Leitstrukturen 200 Einfluss nehmen. Ebenso können lufttechnische
Daten und Zusammensetzung der eingesaugten Partikel eine Anpassung der Leitstruktur
200 an die entsprechenden Verhältnisse ratsam machen.
[0072] Auch wenn zuvor im Wesentlichen eine Leitstruktur 200 auf Basis eines im Wesentlichen
flächig ausgeführten Leitabschnitts 210 beschrieben wurde, können jedoch auch andere
Leitstrukturen 200 implementiert werden. Hierbei kann beispielsweise anstelle eines
eben ausgeführten Leitabschnitts 210 auch ein gewellter, oder ein anders geformter
Leitabschnitt verwendet werden. Auch kann gegebenenfalls die Leitstruktur 200 anders
ausgeführt sein, sodass sich ein im Wesentlichen nicht flächig ausgeführter, zusammenhängender
Leitabschnitt 210 ergibt.
[0073] Ausführungsbeispiele eines Auffangbehälters 150 können so eine Verbesserung des Abscheidegrads,
insbesondere im Bereich des Feinstaubs, ermöglichen. Ebenso können sie eine verbesserte
Befüllung des Auffangbehälters 150 und dadurch längere Saugintervalle ermöglichen.
Durch die Implementierung der Leitstruktur 200 und gegebenenfalls der optionalen Rückhalteelemente
240 kann darüber hinaus gegebenenfalls auch eine Gefahr des Rücksaugens von Partikeln
aus dem Auffangbehälter 150, beispielsweise ein Rücksaugen von Haaren und anderen
faserförmigen Partikeln, reduziert werden. So kann ein Auffangbehälter 150 gemäß einem
Ausführungsbeispiel gegebenenfalls mithilfe technisch einfach zu realisierender Techniken,
gegebenenfalls sogar kostenneutral umgesetzt werden, wobei eine Verbesserung der Grobschmutzabscheidung
schon aufgrund einer gegebenenfalls größer implementierbaren Öffnung 180 erreichbar
sein kann. Ebenso kann die Leitstruktur 200 auch zu einer Geräuschreduzierung beitragen,
indem Verwirbelungen in dem Auffangbehälter 150 reduziert werden.
[0074] So zeigt Fig. 8 die bereits in Fig. 4 gezeigte Querschnittsdarstellung entlang der
Schnittebene CC durch einen Auffangbehälter 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel. In
Fig. 8 sind so zwei Strömungen 350-1 und 350-2 von Luftströmungen gezeigt, die ausgehend
von dem Abscheideraum 110 und dem Auswurfkanal 130 auf die Öffnung 180 treffen. Bei
dem Eintritt der beiden Strömungen 350-1, 350-2 treffen diese auf die Leitstruktur
200, durch die diese eine Strömungskomponente parallel zu der Öffnung 180 erhalten.
So werden die beiden Ströme 350-1, 350-2 auf die in Fig. 8 rechts gezeigte Seitenwand
230-1 hin abgelenkt. Hierbei werden aufgrund der unterschiedlichen Wechselwirkung
der beiden Ströme 350-1, 350-2 diese unterschiedlich durch die Leitstruktur 200 beeinflusst.
Während die Strömung 350-2 im Bereich des Auswurfkanals 130 links neben der Strömung
350-1 verlaufen, tauschen diese aufgrund der unterschiedlichen Wechselwirkung mit
der Leitstruktur 200 im Inneren des Auffangvolumens 190, also nach dem Passieren der
Öffnung 180 und der Leitstruktur 200, ihre räumliche Anordnung. Durch die Wechselwirkung
mit der Seitenwand 230 behalten beide ihre entsprechenden Anordnungen im Bereich eines
Bodenabschnitts 360, indem beide im Wesentlichen parallel zu diesem verlaufen.
[0075] Die beiden Ströme 350-1, 350-2 treffen auf eine der Seitenwand 230-1 gegenüberliegenden
Seitenwand 230-2, wo diese einen lokalen Wirbel 370 ausbilden. Der Wirbel 370 verläuft
hierbei im Wesentlichen senkrecht zu einem in Fig. 8 nicht gezeigten Wirbel im Bereich
des Abscheideraums 110.
[0076] Im Unterschied hierzu zeigt Fig. 9 einen Fig. 8 vergleichbaren Querschnitt entlang
der Querschnittsebene CC aus Fig. 4, wobei jedoch dem Gehäuse 100 dieses Staubsaugers
die Leitstruktur 200 fehlt. Hierdurch wird ein aus dem Abscheideraum 110 und dem Auswurfkanal
130 auf die Öffnung 180 treffende Strömung 350 auf den Bodenabschnitt 360 des Auffangbehälters
150 zugeleitet, wo diese von der Seitenwand 230-1 weg auf die zweite, der Seitenwand
230-1 gegenüberliegenden Seitenwand 230-2 zugelenkt wird. Hierdurch entsteht zwar
auch entlang des Bodenabschnitts 360 eine entsprechende Strömung, durch die gegebenenfalls
Partikel auch entlang des Bodenabschnitts 360 transportiert werden, die Strömung 350
wird jedoch aufgrund der Wechselwirkung mit der Seitenwand 230-2 auf den Gehäuseabschnitt
160, also den Deckel 140, hin abgelenkt, wo dieser in entgegengesetzter Richtung zu
der Strömung 350 im Bereich des Bodenabschnitts 360 zu der Öffnung 180 zurücktransportiert
wird. Dort kann die Strömung 350 den Auffangbehälter 150 erneut verlassen. Hierdurch
besteht im Vergleich zu dem Auffangbehälter 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel, wie
er in Fig. 8 gezeigt ist, die Gefahr, dass Partikel zusammen mit der Strömung 350
wiederum den Auffangbehälter 150 verlassen. Auch kann gegebenenfalls, beispielsweise
aufgrund einer höheren Strömungsgeschwindigkeit, eine Gleichmäßigkeit der Ablagerung
der Partikel in dem Auffangvolumen 190 gegebenenfalls hinter der eines Auffangbehälters
150 gemäß einem Ausführungsbeispiel zurückbleiben.
[0077] Ein direkter Vergleich der beiden Darstellungen der Fig. 8 und 9 illustriert so,
dass es durch den Einsatz einer Leitstruktur 200 im Bereich der Öffnung 180 bei einem
Auffangbehälter 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel zu einer verbesserten Befüllung
des Auffangbehälters 150 führen kann. Die Leitstruktur 200 wird daher auch als Diffusorrippe
oder Befüllungsrippe bezeichnet.
[0078] Bei einem Auffangbehälter 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel für einen Wirbelabscheider,
der nach dem Zentrifugalprinzip arbeitet, kann so ein Luftwirbel 370 an einer der
Öffnung 180 gegenüberliegenden Seitenwand 230-2 erzeugt werden, indem im Bereich der
Öffnung 180 eine Leitstruktur 200 implementiert und vorgesehen wird, die beispielsweise
in Form einer Wand oder einer Rippe in das Auffangvolumen 190 hineinragt. Hierdurch
kann gegebenenfalls eine gleichmäßigere Verteilung der Partikel in dem Auffangvolumen
190 erzielt werden, sodass ein vorhandenes Volumen effektiver gefüllt und damit ausgenutzt
werden kann. Ergänzend oder alternativ kann hierdurch ferner gegebenenfalls ein Zurücksaugen
von Partikeln verhindert, zumindest jedoch erschwert werden, indem beispielsweise
eine Entfernung von der Öffnung 180 zu den abgeschiedenen Partikeln vergrößert wird.
[0079] So kann beispielsweise besonders bei leeren oder teilgefüllten Auffangvolumina 190
und bei Leistungsänderungen des betreffenden Sauggasstroms durch den Einsatz der Leitstruktur
200 der Wirbel 370 erzeugt werden, der die Partikel miteinander verbindet. Hierdurch
kann - wie erwähnt - das Auffangvolumen 190 des Auffangbehälters 150 gegebenenfalls
besser ausgenutzt und/oder ein Rücktransport der bereits abgeschiedenen Partikel in
den Abscheideraum 110 zurück effektiver vermieden werden.
[0080] Wie bereits zuvor erläutert wurde, zeigen die in den Fig. 8 und 9 gezeigten Strömungen
350 ebenfalls, dass der Auffangbehälter 150 nicht durchströmbar bzw. während des Betriebs
des Wirbelabscheiders nicht durchströmt wird. Er weist so keine weitere Öffnung auf,
die derart ausgebildet ist, dass während des Wirbelabscheiders der Gasstrom 350 in
dem Auffangbehälter 150 diesen wieder durch die weitere Öffnung verlassen kann. Anders
ausgedrückt ist der Auffangbehälter 150 derart ausgebildet, dass während des Betriebs
des Wirbelabscheiders ein eingehender Gasstrom 350 den Auffangbehälter 150 nur wieder
durch die Öffnung 180 verlassen kann.
[0081] Ein Auffangbehälter 150 gemäß einem Ausführungsbeispiel kann so einen Kompromiss
zwischen einem Abscheidegrad und einem Rücksaugverhalten eines Wirbelabscheiders und
ein Füllverhalten seines Auffangbehälters 150 gegebenenfalls verbessern, indem dieser
eine entsprechende Strömungskomponente bewirkt. Hierbei kann dies mithilfe einfacher
konstruktiver Maßnahmen häufig kostengünstig erreicht werden.
[0082] Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste
[0083]
- 100
- Gehäuse
- 110
- Abscheideraum
- 120
- Anschlussöffnung
- 130
- Auswurfkanal
- 140
- Deckel
- 150
- Auffangbehälter
- 160
- Gehäuseelement
- 170
- Auslassgitter
- 180
- Öffnung
- 190
- Auffangvolumen
- 200
- Leitstruktur
- 210
- Leitabschnitt
- 220
- Rand des Gehäuses
- 230
- Seitenwand
- 240
- Rückhalteelement
- 250
- Versteifungsrippe
- 260
- Erstreckungsrichtung
- 270
- Rand der Öffnung
- 280
- Flächennormale
- 290
- Mitte
- 300
- Durchtrittsfläche
- 310
- Verbindungsabschnitt
- 320
- Höhe
- 330
- Abschnitt
- 340
- Ausnehmung
- 350
- Strömung
- 360
- Bodenabschnitt
- 370
- Wirbel
1. Auffangbehälter (150) zum Auffangen von Partikeln für einen Wirbelabscheider, mit
folgenden Merkmalen:
einem Gehäuseelement (160), das ein Auffangvolumen (190) des Auffangbehälters (150)
wenigstens teilweise begrenzt; und
einer Öffnung (180) in dem Gehäuseelement (160), die derart ausgebildet und angeordnet
ist, dass Partikel aufgrund eines in einem Abscheideraum (110) des Wirbelabscheiders
herrschenden Wirbels durch die Öffnung (180) von dem Abscheideraum (110) in das Auffangvolumen
(190) des Auffangbehälters (150) gelangen können,
wobei das Gehäuseelement (160) eine Leitstruktur (200) umfasst, die derart ausgebildet
ist, dass diese bei einem durch die Öffnung (180) senkrecht eintretenden Gasstrom
wenigstens teilweise eine Strömungskomponente parallel zu der Öffnung (180) bewirkt.
2. Auffangbehälter (150) nach Anspruch 1, bei dem sich die Leitstruktur (200) wenigstens
teilweise in eine Projektion der Öffnung (180) entlang einer Flächennormalen (280)
der Öffnung (180) hinein erstreckt.
3. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Leitstruktur
(200) einen im Wesentlichen flächig ausgeführten Leitabschnitt (210) umfasst.
4. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leitstruktur
(200) einen Leitabschnitt (210) aufweist, der unter einem Winkel zwischen 0° und 90°,
beispielsweise wenigstens 15° und höchstens 75°, zu einer Flächennormalen (280) der
Öffnung (180) orientiert ist.
5. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leitstruktur
(200) einen Leitabschnitt (210) aufweist, der bezogen auf einen Rand (270) der Öffnung
(180) vollständig in das Auffangvolumen (190) hinein versetzt angeordnet ist.
6. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leitstruktur
(200) unmittelbar an einem Rand (270) der Öffnung (180) angeordnet ist.
7. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die sich die
Leitstruktur (200) ausschließlich entlang eines Teils eines Randes (270) der Öffnung
(180) erstreckt.
8. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich die Leitstruktur
(200) entlang einer Erstreckungsrichtung (260) der Öffnung (180) an einer Seite der
Öffnung (180) über eine Länge von wenigstens 5 % einer Länge der Öffnung (180) entlang
der Erstreckungsrichtung (260) erstreckt.
9. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich die Leitstruktur
(200) bezogen auf einen Rand (270) der Öffnung (180) entlang einer Flächennormalen
(280) der Öffnung (180) in das Auffangvolumen (190) wenigstens 2% und höchstens 50%
einer Breite der Öffnung (180) hinein erstreckt.
10. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Öffnung
(180) zu einer Mitte (290) des Auffangbehälters (150) versetzt angeordnet ist, und
bei dem die Leitstruktur (200) an einem der Mitte (290) zugewandten Randabschnitt
eines Randes (270) der Öffnung (180) angeordnet ist.
11. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leitstruktur
(200) wenigstens 5 mm, höchstens jedoch 50 mm in Richtung des Auffangvolumens (190)
über einen Rand (270) der Öffnung (180) hinausragt.
12. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuseelement
(160) eine Decke, eine Bodenfläche oder eine Seitenfläche des Auffangbehälters oder
ein Deckel (140) des Auffangbehälters, beispielsweise ein abnehmbarer oder aufklappbarer
Deckel (140) des Auffangbehälters (150), ist.
13. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der nicht durchströmbar
ist und/oder während eines Betriebs des Wirbelabscheiders nicht durchströmt wird.
14. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leitstruktur
(200) und das Gehäuseelement (160) einstückig ausgeführt, und/oder bei dem die Leitstruktur
(200) und das Gehäuseelement (160) aus einem Kunststoff, beispielsweise einem spritzgießfähigen
Kunststoff, gefertigt sind.
15. Auffangbehälter (150) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuseelement
(260) eine Mehrzahl von Rückhalteelementen (240) aufweist, die sich über einen Rand
(270) der Öffnung (180) in das Auffangvolumen (190) hinein erstrecken und entlang
wenigstens eines Teils des Rands (270) der Öffnung (180) angeordnet sind.