EP4129134A1 - Haushaltsgerät mit einer schalldämpfungseinrichtung - Google Patents
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- EP4129134A1 EP4129134A1 EP21189382.1A EP21189382A EP4129134A1 EP 4129134 A1 EP4129134 A1 EP 4129134A1 EP 21189382 A EP21189382 A EP 21189382A EP 4129134 A1 EP4129134 A1 EP 4129134A1
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- sound
- flow
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- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/0081—Means for exhaust-air diffusion; Means for sound or vibration damping
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- A47L9/24—Hoses or pipes; Hose or pipe couplings
- A47L9/248—Parts, details or accessories of hoses or pipes
Definitions
- the invention relates to a household appliance, in particular a soil cultivation appliance, with an appliance housing, a fan arranged in the appliance housing, an outlet opening formed in the appliance housing downstream of the fan in the direction of flow, a flow channel which connects the outlet opening to the fan in a flow-conducting manner, and a sound-damping device assigned to the flow channel for damping noise produced by operation of the household appliance.
- Household appliances of the aforementioned type are known in the prior art. These are, for example, soil treatment devices, in particular vacuum cleaning devices, with a blower for sucking up dust and dirt from a surface to be cleaned.
- the suction material is usually transferred by means of the fan into a suction material chamber and is collected there, while air that has been cleaned through a filter flows to the fan and finally to the outlet opening.
- the sound-damping device has a plurality of sound-absorbing wall elements which together form at least one section of the flow duct, the wall elements having a wall surface which is curved in relation to a direction of a longitudinal extension of the flow duct and are positioned in relation to one another such that an opposite wall surfaces trained flow path runs curved.
- the flow duct is curved at least in relation to a section along its longitudinal extent, so that the air flow guided in the flow duct hits the sound-absorbing wall elements several times in the flow direction and there at least can be partially absorbed.
- the flow channel is provided with sound-absorbing wall elements on the inside, and on the other hand, the repeated reflections of the air flow on the wall elements result in an increased overall degree of absorption.
- the essential idea of the invention is to form the flow channel as curved as possible and not straight or angular. In contrast to, for example, abrupt (non-constant) changes in direction of the flow channel, the pressure losses are kept as low as possible. A change in direction thus takes place according to the invention along a curved flow path.
- a free flow cross section between the opposite wall surfaces of the flow channel particularly preferably has a specific minimum size, which is dimensioned as a function of the volume flow of the air flow guided in the flow channel.
- the free flow cross section should optimally have at least an amount which corresponds to 0.96 times the amount of the volume flow 2 , ie 0.96 ⁇ Q 2 , where Q is the amount of the volume flow.
- Q is the amount of the volume flow.
- the sound-damping device should achieve at least 50 percent sound absorption overall, based on the sound component to be dampened.
- the flow path be designed in an S-shape, so that there is a reversal of direction of the flow path at least twice within the flow channel.
- the flow path thus has at least two essentially opposite changes in direction for the air flow guided within the flow channel, the shape of the flow path being referred to here as S-shaped.
- other forms of curvature that have at least two opposite changes in direction, in particular essentially 180° changes, are also within the scope of the invention, for example one z-shape of the flow channel. Changes in direction from 145° to 180° can also optimally achieve the effect according to the invention.
- the direction deflections of the flow path can in principle lie at any point of the flow channel and be interrupted by straight flow channel sections.
- the sound-absorbing wall elements contribute to the S-shape of the flow path, but also wall areas that are designed to be essentially sound-reflecting.
- wall areas of the flow channel that are designed in a straight line can also be designed to be sound-absorbing.
- the flow channel has at least one section that contains curved and sound-absorbing wall elements and thus forces a curved route for the flow path, while at the same time the curved wall elements have absorption properties at least in sections .
- the flow channel between the opposing wall elements have a constant flow cross section along the flow path.
- the distance between the opposite wall elements remains constant, with the curved wall surfaces of the wall elements following the curvature running parallel to one another. This ensures that the flow cross section also remains constant along the flow path, preferably starting from the fan to the outlet opening of the flow channel.
- the flow cross section is ideally larger than a minimum flow cross section, which is dimensioned as at least 0.96 x volume flow 2 .
- the sound-damping device has a carrier body for accommodating the sound-absorbing wall elements.
- the sound-damping device is preferably designed in a modular manner, namely from a carrier body and a plurality of sound-absorbing wall elements which can be connected to the carrier body.
- the sound-absorbing wall elements can be separably connected to the carrier body, so that later replacement is also possible.
- the soundproofing device can first be assembled from the carrier body and the sound-absorbing wall elements before the soundproofing device is installed in the household appliance. This configuration also allows the carrier body to be equipped individually with wall elements, depending on the type of household appliance in question, so that an individual soundproofing device can be produced for each household appliance.
- the sound-absorbing wall elements can be adapted to the respective sound emission spectrum of the household appliance.
- the carrier body particularly preferably provides slots that are universally suitable for different wall elements.
- the wall elements can differ in terms of a material composition and/or wall thickness of the sound-absorbing material.
- the carrier body itself consists, for example, of a hard plastic such as ABS (acrylonitrile butadiene styrene) or PP (polypropylene).
- ABS acrylonitrile butadiene styrene
- PP polypropylene
- the support body is arranged between an outlet opening of the fan or a motor-fan unit and the outlet opening of the appliance housing. Furthermore lies an outer surface of the carrier body preferably from the inside to the appliance housing of the household appliance.
- the carrier body can be fixed to the device housing, for example by a screw connection, clamp connection, plug connection or similar fixing method.
- the sound-absorbing wall elements are inserted into the carrier body in an airtight manner, so that the air flow guided within the carrier body cannot leave the flow path through any openings or cracks between the material of the carrier body and the material of the wall elements.
- the carrier body has a carrier body wall at least in a partial region of the carrier body, with the carrier body wall and the wall elements inserted in the carrier body forming a flow channel section which is closed airtight to the outside and which is connected in an airtight manner to the fan on the one hand and to the outlet opening of the device housing on the other hand is. According to this configuration, it is effectively prevented that the air flow or the sound guided in the air flow short circuit around the carrier body or at least partial areas of the carrier body.
- the carrier body wall of the carrier body can be positioned relative to an outlet opening of the fan in such a way that the air flow leaving the fan is divided into two flow portions, which flow separately from one another within the carrier body to the outlet opening of the device housing.
- two partial flow channels can arise within the carrier body, which each run in an S-shape and then open into a common air outlet of the carrier body.
- the support body wall can be orthogonal to an outflow direction of the air flow leaving the fan, so that a first direction deflection of the guided air flow in the flow path is already achieved when it flows into the support body.
- the two partial air flows then run towards one another in the direction of flow behind the carrier body wall in a 180° deflection and can be deflected again by 90° by a wall element which is curved, so that the partial air flows are then parallel to one another, but preferably further separated from one another. flow towards the outlet opening of the device housing.
- the wall elements of the soundproofing device are preferably formed from an open-pore foam.
- the wall elements can be made of melamine resin foam or polyurethane foam. These materials have been found in practice to be particularly effective at absorbing common sound frequencies in household appliances, particularly sound frequencies caused by a fan.
- the wall elements preferably have a wall thickness that corresponds to at least a quarter of a wavelength of a sound component to be damped.
- the wall thickness of the wall element determines from which limit frequency, so-called "cut-on frequency", sound components are absorbed.
- the sound velocity of a resonance mode of the sound has an amplitude of 0 in a reflective partial area of the wall element. Based on this, the sound velocity then runs in the direction of the opposite wall element in a sinusoidal oscillation with the wavelength ⁇ .
- the wall thickness of the wall element must correspond to at least a quarter of the wavelength ⁇ of the relevant sound component.
- the nearest peak of the amplitude of the sound velocity can still located within the absorbent material of the wall element, effectively reducing the sound energy.
- the wall elements have an airtight sealing wall on their outward-facing outer side, facing away from the guided air flow.
- the otherwise open-pored material of the wall elements cannot be completely flowed through by the air flow, but rather the guided air remains within the flow channel.
- the respective wall element has an insulating layer that prevents air from escaping and also sound from escaping from the flow channel.
- the flow channel has a sound-reducing wall, with a wall plane of the sound-reducing wall being oriented parallel to the flow path and with the sound-reducing wall being arranged centrally between the opposite wall surfaces of the flow channel in relation to a direction orthogonal to the longitudinal extension of the flow channel.
- the sound reduction wall is also designed to reduce the sound energy of the resonant sound components in the relevant flow channel section which contains the sound reduction wall.
- the sound reducing wall is arranged in the flow channel centrally between the opposite wall surfaces of the flow channel, so that the plane of the sound reducing wall lies exactly where the velocity amplitude of the sound velocity has a maximum.
- the sound reduction wall is thus at a distance from the inner wall of the flow channel and lies essentially in the center within an opening cross section of the flow channel.
- the sound-absorbing sound reduction wall is located exactly where a particularly large amount of sound energy is conducted in the air flow.
- the sound reduction wall is parallel to the Main flow direction of the air flow in the flow channel runs, the air flow is not significantly impeded, so that the suction power of the fan or the household appliance remains as high as possible.
- the noise reduction wall is arranged within the flow channel in such a way that the air flow conveyed by the fan can flow to the outlet opening within the flow channel with the lowest possible pressure loss, while on the other hand the noise generated by the fan is optimally reduced.
- the sound reduction wall is oriented parallel to the direction of the air flow, while the sound waves form between the opposite inner walls of the flow channel, ie transversely thereto.
- the air flow generated by the fan can flow through the flow channel with as little pressure loss as possible and penetrate the material of the noise reduction wall.
- optimal acoustic absorption takes place by means of the sound reduction wall arranged at the maximum of the sound velocity.
- the partial air flows that flow separately before reaching the sound reduction wall can optionally mix again through the sound reduction wall, so that the air flow can flow through the flow channel with as little pressure loss as possible overall. This increases the efficiency of the soundproofing device, ie the ratio of sound reduction to pressure loss.
- FIG 1 shows an example of a possible embodiment of a household appliance 1 according to the invention, which is designed here as a soil cultivation device.
- the household appliance 1 is a vacuum cleaner that can be operated manually by a user.
- the household appliance 1 has a base unit 18 and an attachment 19 that is detachably connected to the base unit 18 .
- the front attachment 19 is, for example, a suction nozzle with a suction nozzle 20 and a floor treatment element 21 assigned to the suction nozzle 20.
- the base unit 18 of the household appliance 1 has an appliance housing 2 in which, among other things, a suction material chamber 17 and a blower 3 are located .
- a flow channel 5 connects a discharge side of the blower 3 with an outlet opening 4.
- the blower 3 is used for sucking suction material into the suction material chamber 17, with a too Suction material located on the cleaning surface can be sucked through the suction mouth 20 of the attachment 19 into the suction material chamber 17 of the base unit 18 . While the vacuumed material remains inside the vacuumed material chamber 17, cleaned air flows through the blower 3 and the flow channel 5 to the outlet opening 4 of the household appliance 1.
- the base unit 18 of the household appliance 1 also has a handle 23 with a handle 22 .
- a switch 24 is arranged on the handle 22, via which a user can set a specific operating mode of the household appliance 1, for example an intensity level of the blower 3 and/or a speed of the soil treatment element 21 of the attachment 19.
- the operation of the fan 3 produces noise, which is carried via the flow channel 5 to the outlet opening 4 and into the environment of the household appliance 1 .
- the household appliance 1 has a soundproofing device 6 which is illustrated in more detail with reference to the further figures (see in particular figure 3 ).
- the sound frequencies emitted by the fan 3 depend on various parameters, for example the speed of a motor shaft of the fan 3.
- a so-called blade passing frequency of the fan 3 which is determined on the one hand by the speed of the motor shaft and on the other hand by the number of fan blades of the Blower 3 determined.
- the soundproofing device 6 is therefore designed in particular in such a way that the characteristic sound frequencies of the fan 3 of the household appliance 1, which occur at certain power levels of the fan 3, are absorbed.
- the flow channel 5 is designed by a plurality of curved wall elements 7, 8, 9 of the soundproofing device 6 in such a way that a flow path 11 formed between the wall elements 7, 8, 9 is curved and the sound components when passing through the flow path 11 hit a wall surface as often as possible 10 of the wall elements 7, 8, 9 meet and the energy of the sound components with each reflection on a wall element 7, 8, 9 is further reduced.
- the portion of the sound energy absorbed by the material of the wall element 7, 8, 9 increases with the number of reflections (seen in absolute terms).
- the wall elements 7, 8, 9 are foam elements made from an open-pore, acoustically active foam, for example melamine resin foam or polyurethane foam.
- the wall elements 7, 8, 9 On the side facing away from the flow path 11, the wall elements 7, 8, 9 have a (in figure 2 not shown) outside 14 made of a sound-absorbing material, so that the sound waves entering the pores of the wall elements 7, 8, 9 cannot leave the wall elements 7, 8, 9 on the back, ie via the outside 14, but rather not the absorbed portions of the sound waves are reflected back into the flow path 11, in order to then in turn enter an opposite wall element 7, 8, 9.
- the wall elements 7, 8, 9 have a specific wall thickness d.
- the wall thickness d determines the depth of the absorbent material of the respective wall element 7, 8, 9 from the flow path 11 in the direction of the sound-insulating, ie reflective, outside 14 of the wall element 7, 8, 9.
- the wall thickness d of the wall element 7, 8, 9 is different for different angles of incidence of the sound. So that the wall element 7, 8, 9 or its absorbent material can optimally absorb a sound wave with a defined frequency, it is necessary for the wall thickness d to be at least as large as a quarter of the wavelength of the relevant sound component. This ensures that a first maximum of the sound velocity of the relevant sound component, which is closest to the wall element 7 , 8 , 9 , lies within the absorbent material of the wall element 7 , 8 , 9 .
- the sound velocity of a sound wave standing between opposite wall elements 7, 8, 9 has an amplitude of 0 on the reflecting inner wall of the outside 14 of the wall element 7, 8, 9 and continues as a standing sine wave to the opposite wall element 7, 8, 9. namely also up to the inner wall of the sound-reflecting outer side 14 of the wall element 7, 8, 9. It is essential that the amplitude peak closest to the outer side 14 is still within the absorbent material of the wall element 7, 8, 9, so that as much sound energy as possible can be absorbed within the pores of the Material is absorbed and does not get back into the flow path 11.
- the minimum flow cross-section should be at least 0.96 x volume flow 2 , based on the square of the volume flow.
- This minimum flow cross-section is preferably constant along the flow path 11, ie as far as possible from the blower 3 to the outlet opening 4 in the device housing 2.
- the wall elements 7 , 8 , 9 are held in the appliance housing 2 of the household appliance 1 by means of a carrier body 12 .
- the carrier body 12 is in figure 9 shown.
- the individual wall elements 7, 8, 9 are the Figures 5 to 7 refer to.
- the wall elements 7, 8, 9 and an in figure 8 The sound reduction wall 15 shown below is pushed or plugged into corresponding receptacles of the carrier body 12, namely in such a way that no gaps or cracks form between the material of the carrier body 12 and the wall elements 7, 8, 9, between which air can escape from the soundproofing device 6.
- the carrier body 12 is made of a rigid plastic such as ABS or PP.
- the carrier body 12 is arranged in the flow channel 5 on the outlet side of the fan 3 , namely between the fan 3 and the outlet opening 4 .
- the carrier body 12 abuts here, for example, on the inside of the device housing 2 and is fixed, for example, to the device housing 2, in particular by a screw connection, plug-in connection, snap-in connection or the like.
- the support body 12 forms a built-in module which can be built into the appliance housing 2 of the household appliance 1 as a whole.
- the carrier body 12 includes both its own walls, for example the carrier body wall 13, which acts as a flow-guiding contour, as well as holding elements for the wall elements 7, 8, 9 inserted into the carrier body 12 and the sound reduction wall 15. Since the wall surfaces 10 of the wall elements 7, 8, 9 have flow-guiding functions, only the support body 12, which has all of the wall elements 7, 8, 9 and the sound-reducing wall 15, completely forms the flow path 11 of the relevant section of the flow channel 5.
- the blow-out air of the blower 3 coming from the blow-out opening of the blower 3 divides into two separate flow paths 11 which are at opposite edges of the carrier body wall 13 flow in opposite directions around the carrier body wall 13, namely on the image plane figure 3 related in a downward and an upward direction.
- the two flow paths 11 each experience a direction deflection of 180°, which is caused by the deflection of the blow-out flow around the edge edges of the carrier body wall 13 .
- the flow paths 11 then flow between the wall elements 7, 8, 9, namely a first flow path 11 between the wall element 8 and the wall element 7 and a second flow path 11 between the wall element 9 and the wall element 7.
- the wall element 7 is essentially in the middle the Queen originally inserted and has based on the longitudinal section of figure 3 the shape of an approximately isosceles triangle with concave sides. Specifically, the wall panel is 7 in figure 5 shown.
- the wall element 7 continues the curvature of the carrier body wall 13 through its concave wall surfaces 10 and together with the opposite wall element 8 or wall element 9 forms a flow path 11 running essentially with a constant opening cross section.
- a tip of the wall element 7 connects seamlessly to the sound reduction wall 15, which is also inserted in the carrier body 12 and which in figure 8 is shown in more detail.
- the flow paths 11 After passing the wall element 7, the flow paths 11 continue to flow between the wall element 8 and the sound reduction wall 15 on the one hand and the wall element 9 and the sound reduction wall 15 on the other hand, with the flow paths 11 then initially running parallel to a wall plane 16 of the sound reduction wall 15 and then further around the respective curved wall element 8, 9 flow around, so that in turn there is a flow deflection.
- the flow paths 11 in the soundproofing device 6 thus essentially have an s-shape or z-shape. Due to the curved course of the respective flow paths 11, there is a maximum number of interactions between the guided air flow and the absorbent material of the wall elements 7, 8, 9.
- the sound-reducing wall 15 also has a sound-absorbing material, namely preferably a fiber-reinforced non-woven fabric, which here, for example, is approximately 30% (based on the volume) reinforced with glass fibers or carbon fibers.
- a wall thickness of the sound reduction wall 15 is less than 4 mm, for example.
- the sound reduction wall 15 can be designed to be air-permeable, so that the air fractions from the flow paths 11 running parallel to the wall plane 16 of the sound reduction wall 15 can optionally pass into one another. This ensures that the pressure loss within the flow channel 15 is as low as possible and the overall efficiency of the soundproofing device 6 (noise reduction: pressure loss) is as high as possible.
- the flow paths 11 each have a width which corresponds approximately to a quarter wavelength of a sound component to be damped. This ensures that the center plane of the sound reduction wall 15 lies in the peak of the sound velocity of a resonance mode (of the dominant sound component).
- FIG 4 A cross section through the flow channel 5 with the soundproofing device 6 is shown in figure 4 shown.
- the viewing direction is oriented parallel to the wall plane 16 of the noise reduction wall 15 in the direction of the fan 3 .
- the flow paths 11 which run parallel on both sides of the noise reduction wall 15 and come from the direction of the central wall element 7 can be seen.
- the flow path 11 is formed as curved as possible, and not angular. This ensures that the pressure losses caused within the flow channel 5 are kept as low as possible.
Landscapes
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, insbesondere Bodenbearbeitungsgerät, mit einem Gerätegehäuse, einem in dem Gerätegehäuse angeordneten Gebläse, einer in Strömungsrichtung hinter dem Gebläse in dem Gerätegehäuse ausgebildeten Austrittsöffnung, einem Strömungskanal, welcher die Austrittsöffnung strömungsführend mit dem Gebläse verbindet, und einer dem Strömungskanal zugeordneten Schalldämpfungseinrichtung zum Dämpfen von durch einen Betrieb des Haushaltsgerätes entstehendem Schall.
- Haushaltsgeräte der vorgenannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Bei diesen handelt es sich beispielsweise um Bodenbearbeitungsgeräte, insbesondere Saugreinigungsgeräte, mit einem Gebläse zum Aufsaugen von Staub und Schmutz von einer zu reinigenden Fläche. Das Sauggut wird mittels des Gebläses üblicherweise in eine Sauggutkammer überführt und dort gesammelt, während durch einen Filter gereinigte Luft zu dem Gebläse und schließlich zu der Austrittsöffnung strömt.
- Durch den Betrieb des Gebläses und eine damit verbundene Rotation von Gebläseschaufeln werden Schallwellen erzeugt, die unweigerlich beim Betrieb des Haushaltsgerätes für einen Nutzer hörbar werden. Um die damit verbundene Geräuschkulisse so weit zu reduzieren, dass der Nutzer diese nicht als störend empfindet, sind im Stand der Technik Schalldämpfer bekannt, welche in das Gerätegehäuse des Haushaltsgerätes eingebracht werden.
- Des Weiteren ist es im Stand der Technik, beispielsweise auf dem Gebiet von Rohrschalldämpfern für Luftleitungen, bekannt, Strömungskanäle von innen mit einer perforierten Trägerstruktur auszustatten, die einen Akustikschaum oder ein Vlies trägt. Im Ergebnis steigt dadurch der Druckverlust, so dass bezogen auf ein Saugreinigungsgerät Sauggut nicht mehr so gut von einer zu reinigenden Fläche entfernt werden könnte, wie dies beispielsweise ohne einen solchen Schalldämpfer der Fall wäre. Um den negativen Effekt auf den Wirkungsgrad des Schalldämpfers auszugleichen, müsste das Saugreinigungsgerät mit einem leistungsfähigeren Gebläse bzw. Antriebsmotor ausgestattet werden.
- Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Haushaltsgerät mit einer Schalldämpfungseinrichtung auszubilden, welche ein möglichst geringes Bauvolumen, bei gleichzeitig optimaler Schalldämpfung aufweist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Schalldämpfungseinrichtung eine Mehrzahl von schallabsorbierenden Wandelementen aufweist, die zusammen zumindest einen Abschnitt des Strömungskanals bilden, wobei die Wandelemente eine bezogen auf eine Richtung einer Längserstreckung des Strömungskanals gekrümmte Wandfläche aufweisen und so zueinander positioniert sind, dass ein zwischen gegenüberliegenden Wandflächen ausgebildeter Strömungsweg gekrümmt verläuft.
- Erfindungsgemäß ist der Strömungskanal zumindest bezogen auf einen Abschnitt entlang seiner Längserstreckung gekrümmt ausgebildet, so dass die in dem Strömungskanal geführte Luftströmung in Strömungsrichtung mehrfach auf die schallabsorbierenden Wandelemente trifft und dort zumindest teilweise absorbiert werden kann. Dadurch ist einerseits der Strömungskanal von innen mit schallabsorbierenden Wandelementen versehen, und zum anderen kommt es durch die mehrmaligen Reflexionen der Luftströmung an Wandelementen zu einem erhöhten Gesamtabsorptionsgrad. Der wesentliche Gedanke der Erfindung ist, den Strömungskanal möglichst gekrümmt auszubilden und nicht geradlinig oder eckig. Im Gegensatz zu beispielsweise abrupten (nicht stetigen) Richtungsänderungen des Strömungskanals werden die Druckverluste möglichst gering gehalten. Eine Richtungsänderung erfolgt somit erfindungsgemäß entlang eines gekrümmten Strömungsweges. Besonders bevorzugt weist ein freier Strömungsquerschnitt zwischen den gegenüberliegenden Wandflächen des Strömungskanals eine bestimmte Mindestgröße auf, welche abhängig von dem Volumenstrom der in dem Strömungskanal geführten Luftströmung bemessen ist. Der freie Strömungsquerschnitt sollte optimalerweise mindestens einen Betrag aufweisen, welcher einem 0,96-Fachen des Betrages des Volumenstroms2 entspricht, d. h. 0,96 x Q2, wobei Q der Betrag des Volumenstroms ist. Bezogen auf die schallabsorbierende Eigenschaft der Wandelemente sollten diese idealerweise 100 Prozent der Schallenergie absorbieren. Da dies in der Praxis selten möglich ist, sollte die Schalldämpfungseinrichtung insgesamt zumindest eine Schallabsorption von 50 Prozent bezogen auf den zu dämpfenden Schallanteil erreichen.
- Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Strömungsweg s-förmig ausgebildet ist, so dass innerhalb des Strömungskanals zumindest zweimal eine Richtungsumkehr des Strömungsweges besteht. Der Strömungsweg weist für die innerhalb des Strömungskanals geführte Luftströmung somit zumindest zwei im Wesentlichen entgegengesetzte Richtungsänderungen auf, wobei die Form des Strömungsweges hier als s-förmig bezeichnet wird. Es versteht sich jedoch von selbst, dass auch andere Krümmungsformen, die zumindest zwei entgegengesetzte Richtungsänderungen, insbesondere im Wesentlichen 180°-Änderungen, aufweisen, im Rahmen der Erfindung liegen, beispielsweise eine z-Form des Strömungskanals. Auch Änderungen der Richtung von 145° bis 180° können den erfindungsgemäßen Effekt optimal erzielen. Die Richtungsumlenkungen des Strömungsweges können grundsätzlich an einer beliebigen Stelle des Strömungskanals liegen und von geradlinigen Strömungskanalabschnitten unterbrochen sein. Zudem ist es möglich, dass zu der s-Form des Strömungsweges nicht nur die schallabsorbierenden Wandelemente beitragen, sondern auch Wandbereiche, die im Wesentlichen schallreflektierend ausgebildet sind. Darüber hinaus können auch geradlinig ausgebildete Wandbereiche des Strömungskanals schallabsorbierend ausgebildet sein. Wesentlich bei einer gemischten Ausbildung aus überwiegend schallabsorbierenden und überwiegend schallreflektierenden sowie geradlinigen und gekrümmten Wandbereichen ist, dass der Strömungskanal zumindest einen Abschnitt aufweist, der gekrümmte und schallabsorbierende Wandelemente enthält und somit eine gekrümmte Streckenführung für den Strömungsweg erzwingt, bei gleichzeitig zumindest abschnittsweiser Absorptionseigenschaft der gekrümmten Wandelemente.
- Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Strömungskanal zwischen den gegenüberliegenden Wandelementen entlang des Strömungsweges einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt aufweist. Gemäß dieser Ausgestaltung bleibt der Abstand der gegenüberliegenden Wandelemente konstant, wobei die gekrümmten Wandflächen der Wandelemente der Krümmung folgend parallel zueinander verlaufen. Dadurch wird erreicht, dass der Strömungsquerschnitt entlang des Strömungsweges ebenfalls konstant bleibt, vorzugsweise ausgehend von dem Gebläse bis zu der Austrittsöffnung des Strömungskanals. Der Strömungsquerschnitt ist - wie zuvor erläutert - idealerweise größer als ein Mindestströmungsquerschnitt, welcher bemessen ist als mindestens 0,96 x Volumenstrom2.
- Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Schalldämpfungseinrichtung einen Trägerkörper zur Aufnahme der schallabsorbierenden Wandelemente aufweist. Gemäß dieser Ausgestaltung ist die Schalldämpfungseinrichtung bevorzugt modular ausgestaltet, nämlich aus einem Trägerkörper und einer Mehrzahl von schallabsorbierenden Wandelementen, welche mit dem Trägerkörper verbunden werden können. Besonders bevorzugt können die schallabsorbierenden Wandelemente trennbar mit dem Trägerkörper verbunden sein, so dass auch ein späterer Austausch möglich ist. Bei der Herstellung des Haushaltsgerätes kann die Schalldämpfungseinrichtung zunächst vor dem Einbau der Schalldämpfungseinrichtung in das Haushaltsgerät aus dem Trägerkörper und den schallabsorbierenden Wandelementen zusammengestellt werden. Diese Ausgestaltung ermöglicht auch eine individuelle Bestückung des Trägerkörpers mit Wandelementen, je nach der Art des jeweiligen Haushaltsgerätes, so dass eine individuelle Schalldämpfungseinrichtung für jedes Haushaltsgerät hergestellt werden kann. Beispielsweise können die schallabsorbierenden Wandelemente auf das jeweilige Schallemissionsspektrum des Haushaltsgerätes angepasst sein. Der Trägerkörper stellt besonders bevorzugt Steckplätze bereit, welche universell für unterschiedliche Wandelemente geeignet sind. Beispielsweise können sich die Wandelemente bezogen auf eine Materialzusammensetzung und/oder Wandstärke des schallabsorbierenden Materials unterscheiden. Der Trägerkörper selbst besteht beispielsweise aus einem Hartkunststoff wie zum Beispiel ABS (AcrylnitrilButadien-Styrol) oder PP (Polypropylen). Der Trägerkörper bildet erst in Verbindung mit den aufgenommenen schallabsorbierenden Wandelementen eine vollständige Schalldämpfungseinrichtung aus. Im Zusammenspiel sind die Strömungswege des Strömungskanals somit einerseits durch die Flächen der schallabsorbierenden Wandelemente, und andererseits durch die Flächen des Trägerkörpers gebildet. Innerhalb des Haushaltsgerätes ist der Trägerkörper zwischen einer Ausblasöffnung des Gebläses bzw. einer Motor-Gebläse-Einheit und der Austrittsöffnung des Gerätegehäuses angeordnet. Des Weiteren liegt eine äußere Oberfläche des Trägerkörpers bevorzugt von innen an dem Gerätegehäuse des Haushaltsgerätes an. Der Trägerkörper kann an dem Gerätegehäuse fixiert sein, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, Klemmverbindung, Steckverbindung oder ähnliche Fixierungsmethode. Die schallabsorbierenden Wandelemente sind luftdicht in den Trägerkörper eingesetzt, so dass die innerhalb des Trägerkörpers geführte Luftströmung den Strömungsweg nicht durch etwaige Öffnungen oder Ritzen zwischen dem Material des Trägerkörpers und dem Material der Wandelemente verlassen kann.
- Zudem kann vorgesehen sein, dass der Trägerkörper zumindest in einem Teilbereich des Trägerkörpers eine Trägerkörperwandung aufweist, wobei die Trägerkörperwandung und die in den Trägerkörper eingesetzten Wandelemente einen nach außen luftdicht geschlossenen Strömungskanalabschnitt bilden, welcher luftabdichtend einerseits mit dem Gebläse und andererseits mit der Austrittsöffnung des Gerätegehäuses verbunden ist. Gemäß dieser Ausgestaltung ist wirkungsvoll verhindert, dass die Luftströmung bzw. in der Luftströmung geführter Schall einen Kurzschluss um den Trägerkörper oder zumindest Teilbereiche des Trägerkörpers nehmen. Die Trägerkörperwandung des Trägerkörpers kann gemäß einer besonderen Ausführung der Erfindung so relativ zu einer Ausblasöffnung des Gebläses stehen, dass sich die das Gebläse verlassende Luftströmung in zwei Strömungsanteile aufteilt, die getrennt voneinander innerhalb des Trägerkörpers zu der Austrittsöffnung des Gerätegehäuses strömen. Insofern können innerhalb des Trägerkörpers zwei Teilströmungskanäle entstehen, die jeweils s-förmig verlaufen und anschließend in einen gemeinsamen Luftauslass des Trägerkörpers münden. Insbesondere kann die Trägerkörperwandung orthogonal zu einer Ausströmrichtung der das Gebläse verlassenden Luftströmung stehen, so dass bereits bei der Einströmung in den Trägerkörper eine erste Richtungsumlenkung der geführten Luftströmung in dem Strömungsweg erreicht ist. Mit dem Eintritt der Luftströmung in den Trägerkörper kann somit im Wesentlichen bereits beispielsweise eine 90°-Umlenkung und Zweiteilung des in den Trägerkörper eintretenden Luftstroms erreicht werden. Die beiden Teilluftströme verlaufen dann in Strömungsrichtung hinter der Trägerkörperwandung in einer 180°-Umlenkung aufeinander zu und können von einem Wandelement, welches gekrümmt ausgebildet ist, erneut um 90° umgelenkt werden, so dass die Teilluftströme dann parallel zueinander, jedoch bevorzugt weiter getrennt voneinander, auf die Austrittsöffnung des Gerätegehäuses zuströmen.
- Die Wandelemente der Schalldämpfungseinrichtung sind bevorzugt aus einem offenporigen Schaum gebildet. Insbesondere können die Wandelemente aus Melaminharzschaum oder Polyurethanschaum hergestellt sein. Diese Materialien haben sich in der Praxis als besonders wirksam erwiesen, um gängige Schallfrequenzen in Haushaltsgeräten zu absorbieren, insbesondere Schallfrequenzen, welche durch ein Gebläse verursacht werden.
- Darüber hinaus weisen die Wandelemente bevorzugt eine Wandstärke auf, die mindestens einem Viertel einer Wellenlänge eines zu dämpfenden Schallanteils entspricht. Die Wandstärke des Wandelementes bestimmt, ab welcher Grenzfrequenz, sogenannte "Cut-on Frequency" Schallanteile absorbiert werden. Die Schallschnelle einer Resonanzmode des Schalls weist an einem reflektierenden Teilbereich des Wandelementes eine Amplitude von 0 auf. Davon ausgehend verläuft die Schallschnelle dann in Richtung des gegenüberliegenden Wandelementes in einer Sinusschwingung mit der Wellenlänge λ. Damit das schallabsorbierende Material des Wandelementes seine Wirkung entfalten kann, muss die Wandstärke des Wandelementes mindestens einem Viertel der Wellenlänge λ des betreffenden Schallanteils entsprechen. Damit kann sich der nächstliegende Peak der Amplitude der Schallschnelle noch innerhalb des absorbierenden Materials des Wandelementes befinden, wodurch die Schallenergie wirkungsvoll reduziert wird.
- Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Wandelemente auf deren nach außen weisender, von der geführten Luftströmung abgewandten Außenseite eine luftdicht abschließende Wandung aufweisen. Dadurch wird erreicht, dass das ansonsten offenporige Material der Wandelemente nicht komplett von der Luftströmung durchströmt werden kann, sondern die geführte Luft vielmehr innerhalb des Strömungskanals verbleibt. Somit weist das jeweilige Wandelement eine Dämmlage auf, die den Luftaustritt und auch Schallaustritt aus dem Strömungskanal verhindert.
- Schließlich wird vorgeschlagen, dass der Strömungskanal eine Schallreduzierungswand aufweist, wobei eine Wandebene der Schallreduzierungswand parallel zu dem Strömungsweg orientiert ist und wobei die Schallreduzierungswand bezogen auf eine Richtung orthogonal zu der Längserstreckung des Strömungskanals mittig zwischen den gegenüberliegenden Wandflächen des Strömungskanals angeordnet ist. Die Schallreduzierungswand ist ebenso ausgebildet, in dem betreffenden Strömungskanalabschnitt, welcher die Schallreduzierungswand beinhaltet, die Schallenergie der resonanten Schallanteile zu reduzieren. Die Schallreduzierungswand ist mittig zwischen den gegenüberliegenden Wandflächen des Strömungskanals in dem Strömungskanal angeordnet, so dass die Ebene der Schallreduzierungswand genau dort liegt, wo die Schnelleamplitude der Schallschnelle ein Maximum hat. Die Schallreduzierungswand ist somit von der Innenwandung des Strömungskanals beabstandet und liegt im Wesentlichen mittig innerhalb eines Öffnungsquerschnitts des Strömungskanals. Dadurch befindet sich die schallabsorbierende Schallreduzierungswand genau dort, wo besonders viel Schallenergie in der Luftströmung geführt wird. Da die Schallreduzierungswand darüber hinaus parallel zu der Hauptströmungsrichtung der Luftströmung in dem Strömungskanal verläuft, wird die Luftströmung nicht wesentlich behindert, so dass die Saugkraft des Gebläses bzw. des Haushaltsgerätes möglichst hoch bleibt. In anderen Worten wird die Schallreduzierungswand so innerhalb des Strömungskanals angeordnet, dass die von dem Gebläse geförderte Luftströmung mit möglichst geringem Druckverlust innerhalb des Strömungskanals zu der Austrittsöffnung strömen kann, während andererseits der durch das Gebläse erzeugte Schall optimal reduziert wird. Die Schallreduzierungswand ist parallel zu der Richtung der Luftströmung orientiert, während sich die Schallwellen zwischen den gegenüberliegenden Innenwandungen des Strömungskanals, d. h. quer dazu, ausbilden. Dadurch kann die von dem Gebläse erzeugte Luftströmung möglichst druckverlustfrei durch den Strömungskanal strömen und das Material der Schallreduzierungswand durchsetzen. Gleichzeitig findet eine optimale akustische Absorption mittels der im Maximum der Schallschnelle angeordneten Schallreduzierungswand statt. Die vor Erreichen der Schallreduzierungswand separat strömenden Teilluftströme können sich durch die Schallreduzierungswand hindurch gegebenenfalls wiederum vermischen, so dass die Luftströmung insgesamt möglichst druckverlustfrei durch den Strömungskanal strömen kann. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Schalldämpfungseinrichtung, d. h. das Verhältnis von Schallreduzierung zu Druckverlust.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät,
- Fig. 2
- eine Prinzipskizze eines Strömungskanals mit gekrümmten Wandelementen,
- Fig. 3
- einen Längsschnitt eines Strömungskanals mit einer Schalldämpfungseinrichtung, welche einen Trägerkörper und darin eingesetzte Wandelemente aufweist,
- Fig. 4
- einen Querschnitt des Strömungskanals gemäß
Fig. 3 , - Fig. 5
- ein Wandelement gemäß einer ersten Ausführungsform,
- Fig. 6
- ein Wandelement gemäß einer weiteren Ausführungsform,
- Fig. 7
- ein Wandelement gemäß einer weiteren Ausführungsform,
- Fig. 8
- ein Wandelement gemäß einer weiteren Ausführungsform,
- Fig. 9
- einen Trägerkörper zur Halterung von Wandelementen.
-
Figur 1 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausführung eines erfindungsgemäßen Haushaltsgerätes 1, welches hier als Bodenbearbeitungsgerät ausgebildet ist. Hier handelt es sich bei dem Haushaltsgerät 1 um einen von einem Nutzer manuell zu bedienenden Staubsauger. Das Haushaltsgerät 1 weist ein Basisgerät 18 und ein lösbar mit dem Basisgerät 18 verbundenes Vorsatzgerät 19 auf. Bei dem Vorsatzgerät 19 handelt es sich hier beispielsweise um eine Saugdüse mit einem Saugmund 20 und einem dem Saugmund 20 zugeordneten Bodenbearbeitungselement 21. Das Basisgerät 18 des Haushaltsgerätes 1 verfügt über ein Gerätegehäuse 2, in welchem sich unter anderem eine Sauggutkammer 17 und ein Gebläse 3 befindet. Ein Strömungskanal 5 verbindet eine Ausblasseite des Gebläses 3 mit einer Austrittsöffnung 4. Das Gebläse 3 dient zum Einsaugen von Sauggut in die Sauggutkammer 17, wobei auf einer zu reinigenden Fläche befindliches Sauggut durch den Saugmund 20 des Vorsatzgerätes 19 hindurch in die Sauggutkammer 17 des Basisgerätes 18 eingesaugt werden kann. Während das Sauggut innerhalb der Sauggutkammer 17 verbleibt, strömt gereinigte Luft durch das Gebläse 3 und den Strömungskanal 5 hindurch zu der Austrittsöffnung 4 des Haushaltsgerätes 1. - Das Basisgerät 18 des Haushaltsgerätes 1 weist des Weiteren einen Stiel 23 mit einem Griff 22 auf. An dem Griff 22 ist ein Schalter 24 angeordnet, über welchen ein Nutzer einen bestimmten Betriebsmodus des Haushaltsgerätes 1, beispielsweise eine Intensitätsstufe des Gebläses 3 und/oder eine Drehzahl des Bodenbearbeitungselementes 21 des Vorsatzgerätes 19, einstellen kann.
- Durch den Betrieb des Gebläses 3 entsteht Schall, welcher über den Strömungskanal 5 zu der Austrittsöffnung 4 und in die Umgebung des Haushaltsgerätes 1 getragen wird. Um das Haushaltsgerät 1 so auszubilden, dass die Anwendung für einen Nutzer angenehm ist, verfügt das Haushaltsgerät 1 über eine mit Bezug zu den weiteren Figuren näher dargestellte Schalldämpfungseinrichtung 6 (siehe insbesondere
Figur 3 ). Die von dem Gebläse 3 emittierten Schallfrequenzen sind von verschiedenen Parametern abhängig, beispielsweise einer Drehzahl einer Motorwelle des Gebläses 3. Von Interesse ist insbesondere eine sogenannte Schaufelpassierfrequenz des Gebläses 3, welche sich einerseits durch die Drehzahl der Motorwelle, und andererseits durch die Anzahl von Gebläseschaufeln des Gebläses 3 bestimmt. Die Schalldämpfungseinrichtung 6 ist daher insbesondere so ausgestaltet, dass die charakteristischen Schallfrequenzen des Gebläses 3 des Haushaltsgerätes 1, welche bei bestimmten Leistungsstufen des Gebläses 3 entstehen, absorbiert werden. - Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip wird nun anhand der
Figur 2 näher erläutert. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die geometrische Gestaltung des Strömungskanals 5 bzw. der Schalldämpfungseinrichtung 6, um innerhalb des Strömungskanals 5 propagierende Schallanteile bestmöglich absorbieren zu können. Daher wird der Strömungskanal 5 durch eine Mehrzahl von gekrümmten Wandelementen 7, 8, 9 der Schalldämpfungseinrichtung 6 so gestaltet, dass ein zwischen den Wandelementen 7, 8, 9 ausgebildeter Strömungsweg 11 gekrümmt verläuft und die Schallanteile bei Passieren des Strömungsweges 11 möglichst häufig auf eine Wandfläche 10 der Wandelemente 7, 8, 9 treffen und die Energie der Schallanteile mit jeder Reflexion an einem Wandelement 7, 8, 9 weiter reduziert wird. Der von dem Material des Wandelementes 7, 8, 9 absorbierte Anteil der Schallenergie steigt mit der Anzahl von Reflexionen (absolut gesehen). - Die Wandelemente 7, 8, 9 sind Schaumelemente aus einem offenporigen akustisch wirksamen Schaum, zum Beispiel Melaminharzschaum oder Polyurethanschaum. Auf der dem Strömungsweg 11 abgewandten Seite weisen die Wandelemente 7, 8, 9 eine (in
Figur 2 nicht dargestellte) Außenseite 14 aus einem schalldämmenden Material auf, damit die in die Poren der Wandelemente 7, 8, 9 eintretenden Schallwellen die Wandelemente 7, 8, 9 auf der Rückseite, d. h. über die Außenseite 14, nicht verlassen können, sondern vielmehr die nicht absorbierten Anteile der Schallwellen zurück in den Strömungsweg 11 reflektiert werden, um dann wiederum in ein gegenüberliegendes Wandelement 7, 8, 9 einzutreten. Die Wandelemente 7, 8, 9 weisen eine bestimmte Wandstärke d auf. Die Wandstärke d bestimmt die Tiefe des absorbierenden Materials des jeweiligen Wandelementes 7, 8, 9 von dem Strömungsweg 11 in Richtung zu der schalldämmenden, d. h. reflektierenden Außenseite 14 des Wandelementes 7, 8, 9. Die Wandstärke d des Wandelementes 7, 8, 9 ist für unterschiedliche Eintrittswinkel des Schalls verschieden. Damit das Wandelement 7, 8, 9 bzw. dessen absorbierendes Material eine Schallwelle mit einer definierten Frequenz optimal absorbieren kann, ist es erforderlich, dass die Wandstärke d mindestens so groß ist wie ein Viertel der Wellenlänge des betreffenden Schallanteils. Dadurch wird erreicht, dass ein erstes, dem Wandelement 7, 8, 9 nächstliegendes Maximum der Schallschnelle des betreffenden Schallanteils innerhalb des absorbierenden Materials des Wandelementes 7, 8, 9 liegt. Die Schallschnelle einer zwischen gegenüberliegenden Wandelementen 7, 8, 9 stehenden Schallwelle weist an der reflektierenden Innenwandung der Außenseite 14 des Wandelementes 7, 8, 9 eine Amplitude von 0 auf und setzt sich als stehende Sinuswelle zu dem gegenüberliegenden Wandelement 7, 8, 9 fort, nämlich ebenfalls bis zu der Innenwandung der schallreflektierenden Außenseite 14 des Wandelementes 7, 8, 9. Wesentlich ist, dass der der Außenseite 14 nächstliegende Amplitudenpeak noch innerhalb des absorbierenden Materials des Wandelementes 7, 8, 9 liegt, damit möglichst viel Schallenergie innerhalb der Poren des Materials absorbiert wird und nicht zurück in den Strömungsweg 11 gelangt. - Des Weiteren empfiehlt es sich, für den freien Strömungsquerschnitt des Strömungsweges 11 zwischen den Wandelementen 7, 8, 9 einen Mindestströmungsquerschnitt festzulegen. Der Mindestströmungsquerschnitt sollte in der Praxis, bezogen auf den Betrag des Quadrats des Volumenstroms, mindestens 0,96 x Volumenstrom2 betragen. Dieser Mindestströmungsquerschnitt ist vorzugsweise entlang des Strömungsweges 11 konstant, d. h. möglichst von dem Gebläse 3 bis zu der Austrittsöffnung 4 in dem Gerätegehäuse 2. Dadurch kann der Druckverlust innerhalb des Strömungskanals 5 gering gehalten werden und ein Wirkungsgrad, welcher das Verhältnis zwischen Schallreduzierung zu Druckverlust angibt, über 2:1 oder sogar darüber hinaus verbessert werden.
- Die Wandelemente 7, 8, 9 sind mittels eines Trägerkörpers 12 in dem Gerätegehäuse 2 des Haushaltsgerätes 1 gehaltert. Der Trägerkörper 12 ist in
Figur 9 dargestellt. Die einzelnen Wandelemente 7, 8, 9 sind denFiguren 5 bis 7 zu entnehmen. Die Wandelemente 7, 8, 9 sowie eine inFigur 8 des Weiteren dargestellte Schallreduzierungswand 15 werden in entsprechende Aufnahmen des Trägerkörpers 12 eingeschoben oder eingesteckt, nämlich so, dass zwischen dem Material des Trägerkörpers 12 und den Wandelementen 7, 8, 9 keine Spalte oder Ritzen entstehen, zwischen welchen Luft aus der Schalldämpfungseinrichtung 6 entweichen kann. Der Trägerkörper 12 ist aus einem steifen Kunststoff wie beispielsweise ABS oder PP hergestellt. - Wie des Weiteren in
Figur 3 dargestellt, ist der Trägerkörper 12 in dem Strömungskanal 5 auf der Ausblasseite des Gebläses 3 angeordnet, nämlich zwischen dem Gebläse 3 und der Austrittsöffnung 4 angeordnet. Mit seiner Außenseite stößt der Trägerkörper 12 hier beispielsweise an die Innenseite des Gerätegehäuses 2 und ist beispielsweise an dem Gerätegehäuse 2 fixiert, insbesondere durch eine Verschraubung, Steckverbindung, Rastverbindung oder ähnliches. Der Trägerkörper 12 bildet zusammen mit den Wandelementen 7, 8, 9 und der noch später im Einzelnen erläuterten Schallreduzierungswand 15 ein Einbaumodul, welches insgesamt in das Gerätegehäuse 2 des Haushaltsgerätes 1 eingebaut werden kann. Der Trägerkörper 12 umfasst sowohl eigene Wände, beispielsweise die Trägerkörperwandung 13, die als strömungsleitende Kontur wirksam ist, als auch Halteelemente für die in den Trägerkörper 12 eingesetzten Wandelemente 7, 8, 9 sowie die Schallreduzierungswand 15. Da auch die Wandflächen 10 der Wandelemente 7, 8, 9 strömungsleitende Funktionen aufweisen, bildet erst der komplett alle Wandelemente 7, 8, 9 sowie die Schallreduzierungswand 15 aufweisende Trägerkörper 12 den Strömungsweg 11 des betreffenden Abschnitts des Strömungskanals 5 vollständig aus. - Wie in
Figur 3 dargestellt, teilt sich die Ausblasluft des Gebläses 3 von der Ausblasöffnung des Gebläses 3 kommend in zwei getrennte Strömungswege 11 auf, welche an gegenüberliegenden Randkanten der Trägerkörperwandung 13 in entgegengesetzte Richtungen um die Trägerkörperwandung 13 herum strömen, nämlich auf die Bildebene derFigur 3 bezogen in eine Richtung nach unten und eine Richtung nach oben. Dabei erfahren die beiden Strömungswege 11 jeweils eine Richtungsumlenkung um 180°, welche durch die Umlenkung des Ausblasstroms um die Randkanten der Trägerkörperwandung 13 bedingt ist. Anschließend strömen die Strömungswege 11 zwischen den Wandelementen 7, 8, 9 hindurch, nämlich ein erster Strömungsweg 11 zwischen dem Wandelement 8 und dem Wandelement 7 und ein zweiter Strömungsweg 11 zwischen dem Wandelement 9 und dem Wandelement 7. Das Wandelement 7 ist im Wesentlichen mittig in die Trägerkörperwandung 13 eingesteckt und weist bezogen auf den Längsschnitt derFigur 3 die Form eines in etwa gleichschenkligen Dreiecks mit konkaven Seitenflächen auf. Im Einzelnen ist das Wandelement 7 inFigur 5 dargestellt. Das Wandelement 7 setzt die Krümmung der Trägerkörperwandung 13 durch seine konkaven Wandflächen 10 fort und bildet mit dem gegenüberliegenden Wandelement 8 bzw. Wandelement 9 einen im Wesentlichen mit konstantem Öffnungsquerschnitt verlaufenden Strömungsweg 11 aus. Eine Spitze des Wandelementes 7 schließt sich dabei nahtlos an die ebenfalls in den Trägerkörper 12 eingesetzte Schallreduzierungswand 15 an, welche inFigur 8 näher gezeigt ist. - Die Strömungswege 11 strömen nach Passieren des Wandelementes 7 zwischen einerseits dem Wandelement 8 und der Schallreduzierungswand 15, und andererseits dem Wandelement 9 und der Schallreduzierungswand 15 weiter, wobei die Strömungswege 11 dann zunächst parallel zu einer Wandebene 16 der Schallreduzierungswand 15 verlaufen und anschließend weiter um das jeweilige gekrümmte Wandelement 8, 9 herum strömen, so dass sich wiederum eine Strömungsumlenkung ergibt. Insgesamt vollziehen die Strömungswege 11 in der Schalldämpfungseinrichtung 6 somit im Wesentlichen eine s-Form oder z-Form. Durch den gekrümmten Verlauf der jeweiligen Strömungswege 11 kommt es zu maximal vielen Interaktionen zwischen der geführten Luftströmung und dem absorbierenden Material der Wandelemente 7, 8, 9. Auch die Schallreduzierungswand 15 weist ein schallabsorbierendes Material auf, nämlich vorzugsweise einen faserverstärkten Vliesstoff, welcher hier beispielsweise zu ungefähr 30 % (auf das Volumen bezogen) mit Glasfasern oder Kohlefasern verstärkt ist. Eine Wandstärke der Schallreduzierungswand 15 beträgt beispielsweise weniger als 4 mm. Die Schallreduzierungswand 15 kann luftdurchlässig ausgebildet sein, so dass die Luftanteile aus den parallel zu der Wandebene 16 der Schallreduzierungswand 15 verlaufenden Strömungswegen 11 gegebenenfalls ineinander übertreten können. Dadurch wird erreicht, dass der Druckverlust innerhalb des Strömungskanals 15 möglichst gering ist und somit der Gesamtwirkungsgrad der Schalldämpfungseinrichtung 6 (Schallreduzierung: Druckverlust) möglichst hoch wird. Die Strömungswege 11 weisen zwischen der Wandebene 16 der Schallreduzierungswand 15 und dem Wandelement 8 bzw. dem Wandelement 9 jeweils eine Breite auf, welche ungefähr einer Viertel Wellenlänge eines zu dämpfenden Schallanteils entspricht. Dadurch wird erreicht, dass die Mittenebene der Schallreduzierungswand 15 in dem Peak der Schallschnelle einer Resonanzmode (des dominanten Schallanteils) liegt.
- Ein Querschnitt durch den Strömungskanal 5 mit der Schalldämpfungseinrichtung 6 ist in
Figur 4 dargestellt. Darin ist die Blickrichtung parallel zu der Wandebene 16 der Schallreduzierungswand 15 in Richtung des Gebläses 3 orientiert. Zu erkennen sind die auf beiden Seiten der Schallreduzierungswand 15 parallel verlaufenden Strömungswege 11, welche aus der Richtung des zentralen Wandelementes 7 kommen. Wie insbesondere ausFigur 3 sowie der Formgestaltung der Wandelemente 7, 8, 9 gemäß denFiguren 5 bis 7 erkennbar, ist es wesentlich, dass der Strömungsweg 11 möglichst gekrümmt ausgebildet ist, und nicht etwa eckig. Dies stellt sicher, dass die verursachten Druckverluste innerhalb des Strömungskanals 5 möglichst gering gehalten werden. Zusätzlich wird der Effekt der Schallreduzierung durch die Krümmung und das Material der absorbierenden Wandelemente 7, 8, 9 sowie das Material der absorbierenden Schallreduzierungswand 15 gesteigert, so dass der Wirkungsgrad der Schalldämpfungseinrichtung 6 möglichst hoch ist.Liste der Bezugszeichen 1 Haushaltsgerät d Wandstärke 2 Gerätegehäuse 3 Gebläse 4 Austrittsöffnung 5 Strömungskanal 6 Schalldämpfungseinrichtung 7 Wandelement 8 Wandelement 9 Wandelement 10 Wandfläche 11 Strömungsweg 12 Trägerkörper 13 Trägerkörperwandung 14 Außenseite 15 Schallreduzierungswand 16 Wandebene 17 Sauggutkammer 18 Basisgerät 19 Vorsatzgerät 20 Saugmund 21 Bodenbearbeitungselement 22 Griff 23 Stiel 24 Schalter
Claims (10)
- Haushaltsgerät (1), insbesondere Bodenbearbeitungsgerät, mit einem Gerätegehäuse (2), einem in dem Gerätegehäuse (2) angeordneten Gebläse (3), einer in Strömungsrichtung hinter dem Gebläse (3) in dem Gerätegehäuse (2) ausgebildeten Austrittsöffnung (4), einem Strömungskanal (5), welcher die Austrittsöffnung (4) strömungsführend mit dem Gebläse (3) verbindet, und einer dem Strömungskanal (5) zugeordneten Schalldämpfungseinrichtung (6) zum Dämpfen von durch einen Betrieb des Haushaltsgerätes (1) entstehendem Schall, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfungseinrichtung (6) eine Mehrzahl von schallabsorbierenden Wandelementen (7, 8, 9) aufweist, die zusammen zumindest einen Abschnitt des Strömungskanals (5) bilden, wobei die Wandelemente (7, 8, 9) eine bezogen auf eine Richtung einer Längserstreckung des Strömungskanals (5) gekrümmte Wandfläche (10) aufweisen und so zueinander positioniert sind, dass ein zwischen gegenüberliegenden Wandflächen (10) ausgebildeter Strömungsweg (11) gekrümmt verläuft.
- Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsweg (11) s-förmig ausgebildet ist, so dass innerhalb des Strömungskanals (5) zumindest zweimal eine Richtungsumkehr des Strömungsweges (11) besteht.
- Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (5) zwischen den gegenüberliegenden Wandelementen (7, 8, 9) entlang des Strömungsweges (11) einen gleichbleibenden Strömungsquerschnitt aufweist.
- Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfungseinrichtung (6) einen Trägerkörper (12) zur Aufnahme der schallabsorbierenden Wandelemente (7, 8, 9) aufweist.
- Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (12) zumindest in einem Teilbereich des Trägerkörpers (12) eine Trägerkörperwandung (13) aufweist, wobei die Trägerkörperwandung (13) und die in den Trägerkörper (12) eingesetzten Wandelemente (7, 8, 9) einen nach außen luftdicht geschlossenen Strömungskanalabschnitt bilden, welcher luftabdichtend einerseits mit dem Gebläse (3) und andererseits mit der Austrittsöffnung (4) des Gerätegehäuses (2) verbunden ist.
- Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (7, 8, 9) aus einem offenporigen Schaum gebildet sind.
- Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (7, 8, 9) aus Melaminharzschaum oder Polyurethanschaum hergestellt sind.
- Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (7, 8, 9) eine Wandstärke (d) aufweisen, welche mindestens einem Viertel einer Wellenlänge eines zu dämpfenden Schallanteils entspricht.
- Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (7, 8, 9) auf deren nach außen weisender, von der geführten Luftströmung abgewandten Außenseite (14) eine luftdicht abschließende Wandung aufweisen.
- Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (5) eine Schallreduzierungswand (15) aufweist, wobei eine Wandebene (16) der Schallreduzierungswand (15) parallel zu dem Strömungsweg (11) orientiert ist und wobei die Schallreduzierungswand (6) bezogen auf eine Richtung orthogonal zu der Längserstreckung des Strömungskanals (5) mittig zwischen den gegenüberliegenden Wandflächen (10) des Strömungskanals (5) angeordnet ist.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0099466A1 (de) * | 1982-07-06 | 1984-02-01 | WAP Reinigungssysteme GmbH & Co. | Schmutzsauger |
US5159738A (en) * | 1988-06-06 | 1992-11-03 | Hitachi, Ltd. | Vacuum cleaner having silencer mechanism |
CN2427764Y (zh) * | 2000-05-29 | 2001-04-25 | 安徽天大(集团)股份有限公司工程塑料厂 | 一种增风降噪型窗式空调机 |
US20040200664A1 (en) * | 2003-04-09 | 2004-10-14 | Monson Robert James | Muffin fan hush hood |
US20090269219A1 (en) * | 2005-07-29 | 2009-10-29 | Bsh Bosch Und Siemens Hausgerate Gmbh | Domestic appliance with a sound damper |
EP3207846A1 (de) * | 2016-02-19 | 2017-08-23 | Nilfisk A/S | Motorgehäuse mit schalldämpfer für eine staubsaugvorrichtung |
CN208011981U (zh) * | 2018-01-30 | 2018-10-26 | 北京新兴雪松科技发展有限公司 | 一种新风机 |
-
2021
- 2021-08-03 EP EP21189382.1A patent/EP4129134A1/de active Pending
-
2022
- 2022-08-01 CN CN202210915249.XA patent/CN115886634A/zh active Pending
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0099466A1 (de) * | 1982-07-06 | 1984-02-01 | WAP Reinigungssysteme GmbH & Co. | Schmutzsauger |
US5159738A (en) * | 1988-06-06 | 1992-11-03 | Hitachi, Ltd. | Vacuum cleaner having silencer mechanism |
CN2427764Y (zh) * | 2000-05-29 | 2001-04-25 | 安徽天大(集团)股份有限公司工程塑料厂 | 一种增风降噪型窗式空调机 |
US20040200664A1 (en) * | 2003-04-09 | 2004-10-14 | Monson Robert James | Muffin fan hush hood |
US20090269219A1 (en) * | 2005-07-29 | 2009-10-29 | Bsh Bosch Und Siemens Hausgerate Gmbh | Domestic appliance with a sound damper |
EP3207846A1 (de) * | 2016-02-19 | 2017-08-23 | Nilfisk A/S | Motorgehäuse mit schalldämpfer für eine staubsaugvorrichtung |
CN208011981U (zh) * | 2018-01-30 | 2018-10-26 | 北京新兴雪松科技发展有限公司 | 一种新风机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN115886634A (zh) | 2023-04-04 |
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