Gebiet der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, insbesondere Bodenbearbeitungsgerät, mit
einem Gerätegehäuse und einem in dem Gerätegehäuse angeordneten Gebläse, wobei das
Gerätegehäuse in Strömungsrichtung hinter dem Gebläse einen Strömungskanal mit einer
Austrittsöffnung aufweist, welche strömungsführend mit dem Gebläse verbunden ist,
und wobei in dem Strömungskanal eine Schalldämpfungseinrichtung zum Dämpfen von durch
einen Betrieb des Haushaltsgerätes entstehenden Schallwellen angeordnet ist.
Stand der Technik
[0002] 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 zur 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 der Austrittsöffnung strömt.
[0003] Durch den Betrieb des Gebläses und eine damit verbundene Rotation der 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 oder unangenehm empfindet, sind im Stand der
Technik Schalldämpfer bekannt, welche in das Gerätegehäuse des Haushaltsgerätes eingebaut
werden.
[0004] Es ist des Weiteren bekannt, Schalldämpfer mit einem schallabsorbierenden Material,
beispielsweise einem Schaum oder einem Vlies, auszustatten. Im Ergebnis steigt dadurch
der Druckverlust, so dass die Saugkraft des Saugreinigungsgerätes sinkt und eine zu
reinigende Fläche verglichen mit einer Situation ohne Schalldämpfer weniger optimal
bearbeitet werden kann. Um den negativen Effekt auf die Saugkraft des Saugreinigungsgerätes
auszugleichen, müsste das Saugreinigungsgerät mit einem leistungsfähigeren Gebläse
bzw. Antriebsmotor für das Gebläse ausgestattet werden.
Zusammenfassung der Erfindung
[0005] Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung,
ein Haushaltsgerät der vorgenannten Art so weiterzubilden, dass einerseits Geräusche
optimal reduziert werden, und andererseits die Saugkraft so wenig wie möglich durch
die Schallreduzierungsmaßnahme beeinträchtigt wird.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Schalldämpfungseinrichtung
einen kegelförmig ausgebildeten, ein schallabsorbierendes Material aufweisenden Absorptionskörper
aufweist, wobei der kegelförmige Absorptionskörper eine Kegelspitze und eine sich
ausgehend von der Kegelspitze erweiternde Kegelumfangsfläche aufweist, und wobei eine
Hauptströmungsrichtung eines von dem Gebläse ausgeblasenen und in dem Strömungskanal
geführten Luftstroms frontal auf die Kegelspitze gerichtet ist, so dass der Luftstrom
mittels der Kegelspitze geteilt wird und ausgehend von der Kegelspitze zumindest an
zwei gegenüberliegenden Umfangsteilbereichen der Kegelumfangsfläche entlang zu der
Austrittsöffnung strömt.
[0007] Erfindungsgemäß ist die Schalldämpfungseinrichtung nun nach der Art eines Kegels
ausgebildet, welcher eine Kegelspitze und eine sich ausgehend von der Kegelspitze
erweiternde Kegelumfangsfläche aufweist. Der kegelförmige Absorptionskörper kann ein
Rotationskörper oder Extrusionskörper sein. Im Sinne von Extrusionskörper ist gemeint,
dass der Absorptionskörper bezogen auf einen Querschnitt quer zu seiner Längserstreckung
nicht rund ausgebildet ist, sondern die Form eines Polygons aufweist. Beispielsweise
kann ein solcher Extrusionskörper keilförmig ausgebildet sein, wobei die Kegelspitze
als Linie erscheint und sich beidseits dieser Linie gegenüberliegende Umfangsteilbereiche
als Kegelumfangsfläche erweitern. Ein rotationssymmetrischer Absorptionskörper kann
beispielsweise innerhalb eines ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildeten Strömungskanals
des Haushaltsgerätes so angeordnet sein, dass eine Ausblasrichtung des Gebläses und
damit eine Hauptströmungsrichtung des in dem Strömungskanal geführten Luftstroms im
Wesentlichen parallel zu der Symmetrieachse des rotationssymmetrischen Absorptionskörpers
orientiert ist. Insbesondere kann die Symmetrieachse des Absorptionskörpers mit einer
Symmetrielängsachse des Strömungskanals zusammenfallen. Sofern der Strömungskanal
jedoch nicht rotationssymmetrisch ausgebildet ist bzw. das Gerätegehäuse im Bereich
der Austrittsöffnung eine Schrägstellung aufweist, um zum Beispiel zu verhindern,
dass ein Nutzer oder eine Bodenfläche von der durch die Austrittsöffnung ausströmenden
Luft angeströmt wird, eignet sich beispielsweise eine Anordnung, bei welcher die Symmetrieachse
des Absorptionskörpers und die Symmetrielängsachse des Strömungskanals nicht zusammenfallen.
Des Weiteren kann - je nach den baulichen Gegebenheiten des Gerätegehäuses und insbesondere
auch des Strömungskanals - die Ausblasrichtung des Luftstroms ausgehend von dem Gebläse
im Wesentlichen parallel zu der Symmetrieachse oder einer Längsachse des Absorptionskörpers
orientiert sein oder einen Winkel ungleich 0 zu dieser aufweisen. In jedem Fall ist
der Absorptionskörper jedoch so innerhalb des Strömungskanals angeordnet, dass der
Luftstrom an der Kegelspitze aufgeteilt wird, so dass der Luftstrom entweder entlang
der gesamten Umfangsfläche an dem Absorptionskörper entlangströmt oder zumindest an
zwei gegenüberliegenden Umfangsteilbereichen der Kegelumfangsfläche. Letzteres ist
insbesondere der Fall, wenn der Absorptionskörper nicht rotationssymmetrisch, sondern
prismatisch ausgebildet ist, und damit einer Extrusion eines Vielecks entspricht.
Dies eignet sich insbesondere bei prismatischen Gerätegehäusen bzw. Strömungskanälen.
[0008] Die von dem Gebläse erzeugte Luftströmung strömt entlang der schallabsorbierenden
Außenseite des Absorptionskörpers. Dabei kann der kegelförmige Absorptionskörper entweder
in Alleinstellung schalldämpfend wirken oder Bestandteil eines kompletten Schalldämpfersystems
sein, beispielsweise eines Schalldämpfersystems, welches zusätzlich schallabsorbierende
Wände des Strömungskanals oder zusätzliche Absorptionselemente vorsieht. Der Strömungskanal
kann eine oder mehrere Austrittsöffnungen aufweisen, welche bevorzugt so angeordnet
sind, dass die durch die Austrittsöffnung ausströmende Luft nicht in Richtung eines
Nutzers des Haushaltsgerätes gerichtet ist. Eine Ausführungsform kann beispielsweise
vorsehen, dass eine Öffnungsebene der Austrittsöffnung parallel zu einer Längserstreckung
des Gerätegehäuses orientiert ist. Des Weiteren können mehrere Austrittsöffnungen,
bezogen auf einen Querschnitt durch das Gerätegehäuse bzw. den Strömungskanal, einander
gegenüberliegend ausgebildet sein, so dass die an der Kegelspitze gebildeten Strömungsanteile
von zwei gegenüberliegenden Umfangsteilbereichen der Kegelumfangsfläche zu der jeweiligen
Austrittsöffnung geführt werden.
[0009] Es kann auch vorgesehen sein, dass der Absorptionskörper einteilig mit einem Teilabschnitt
des Strömungskanals ausgebildet ist, wobei die Austrittsöffnungen bereits bei der
Herstellung des Gerätegehäuses so angeordnet werden, dass bestimmte Umfangssektoren
des Strömungskanals für bestimmte Strömungsanteile abgesperrt werden. Damit kann ein
Austreten von Luft, zum Beispiel in Richtung des Nutzers oder einer zu reinigenden
Fläche vermieden werden. Sofern jedoch ein Austreten in eine Vertikalrichtung gewünscht
ist, sind auch Austrittsöffnungen in diese Richtung möglich.
[0010] Das Haushaltsgerät, welches einen solchen erfindungsgemäßen Absorptionskörper aufweist,
kann insbesondere ein Bodenbearbeitungsgerät, besonders bevorzugt ein Saugreinigungsgerät,
sein, welches eine Saugöffnung und eine in Hauptströmungsrichtung zwischen der Saugöffnung
und dem Gebläse angeordnete Sauggutkammer aufweist. Besonders bevorzugt ist der Absorptionskörper
in dem Strömungskanal dahinter, nämlich zwischen dem Gebläse und der Austrittsöffnung,
positioniert. Dies bedeutet, dass sich der Absorptionskörper auf der Druckseite bzw.
Austrittsseite des Gebläses befindet und damit dort angeordnet ist, wo sich die störenden
Geräusche des Gebläses durch die in dem Strömungskanal geführte Luftströmung ausbreiten.
Der Absorptionskörper kann mit einer Innenwandung des Strömungskanals verbunden sein.
Zur Verbindung können Techniken wie beispielsweise Kleben, Schweißen oder ähnliche
verwendet werden. Alternativ können der Absorptionskörper und die Innenwand bzw. ein
Strömungskanalabschnitt auch einteilig ausgebildet sein, beispielsweise mittels eines
Spritzgussverfahrens. Der Absorptionskörper kann des Weiteren auch mittels einer Trägerstruktur
innerhalb des Strömungskanals gehalten sein, wobei die Trägerstruktur wiederum an
einer Innenwandung des Strömungskanals befestigt ist. Sofern der erfindungsgemäße
Absorptionskörper Teil einer komplexen Schalldämpfungseinrichtung bzw. eines Schalldämpfersystems
ist, kann der Absorptionskörper auch mit anderen Absorptionselementen verbunden sein.
Dabei kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass eine Trägerstruktur einerseits
den erfindungsgemäßen Absorptionskörper, und andererseits weitere Absorptionselemente
trägt. Auch ist es möglich, dass innerhalb des Strömungskanals Schallreduzierungswände
angeordnet sind, welche eine Schalldämpfung bewirken.
[0011] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der kegelförmige Absorptionskörper bezogen
auf einen Querschnitt quer zu einer in Hauptströmungsrichtung orientierten Längserstreckung
des Strömungskanals mittig in dem Strömungskanal angeordnet ist. Diese Ausbildung
eignet sich insbesondere für rotationssymmetrisch ausgebildete Strömungskanäle. In
diesem Fall kann der Absorptionskörper ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet
sein, so dass die Symmetrieachsen des Absorptionskörpers und des Strömungskanals aufeinanderliegen.
Die innerhalb des Strömungskanals geführte Luftströmung trifft bevorzugt symmetrisch
auf die Kegelspitze des Absorptionskörpers und wird dort zu gleichen Anteilen über
die verschiedenen Umfangsteilbereiche der Kegelumfangsfläche verteilt, so dass die
Strömungsverhältnisse in Umfangsrichtung der Kegelumfangsfläche im Wesentlichen identisch
sind. In dem Fall, dass der Absorptionskörper nicht rotationssymmetrisch ausgebildet
ist, sondern beispielsweise als Extrusionskörper, ist die zweidimensionale Kegelspitze
bevorzugt symmetrisch und/oder orthogonal zu der Längserstreckung des Strömungskanals
orientiert, so dass bezogen auf die beiden sich gegenüberliegenden Umfangsteilbereiche
der Kegelumfangsfläche ebenfalls im Wesentlichen gleiche Strömungsverhältnisse herrschen.
[0012] In diesem Sinne kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Strömungskanal bezogen
auf den Querschnitt symmetrisch ausgebildet ist und der kegelförmige Absorptionskörper
entlang einer Symmetrielängsachse des Strömungskanals ausgerichtet ist, wobei insbesondere
eine Symmetrieachse des Absorptionskörpers parallel zu der Symmetrielängsachse des
Strömungskanals orientiert ist. Die Kegelspitze des Absorptionskörpers liegt dabei
auf der Symmetrielängsachse des Strömungskanals, während sich die Kegelumfangsfläche
symmetrisch und zu gleichen Teilen bezogen auf die Symmetrielängsachse verteilt.
[0013] Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Symmetrieachse des Absorptionskörpers
nicht-parallel zu einer Symmetrielängsachse des Strömungskanals orientiert ist. Gemäß
dieser Ausführung kann insbesondere die Kegelspitze außerhalb der Symmetrielängsachse
des Strömungskanals angeordnet sein. Diese Ausbildung eignet sich insbesondere für
Haushaltsgeräte mit nicht symmetrisch ausgebildeten Strömungskanälen bzw. Haushaltsgeräte,
bei welchen das Gerätegehäuse unregelmäßig geformt ist und insbesondere im Bereich
der Austrittsöffnung eine Schrägstellung aufweist. Um in diesem Fall eine optimale
Strömungsführung der Luftströmung in Richtung der Austrittsöffnung bzw. Austrittsöffnungen
zu erreichen, kann der Absorptionskörper nicht symmetrisch angeordnet sein und damit
auch nicht-symmetrisch zu einer Symmetrielängsachse des Strömungskanals orientiert
sein. Auch in diesem Fall gilt wiederum, dass sich eine Ausbildung des Absorptionskörpers
als Rotationskörper am besten für zylindrische Gerätegehäuse eignet, während für eckig-prismatische
Haushaltsgeräte bzw. Strömungskanäle besonders ein Extrusionskörper geeignet ist.
[0014] In allen Fällen empfiehlt es sich, dass eine Wandstärke des schallabsorbierenden
Materials des Absorptionskörpers bezogen auf eine Richtung quer zu der Hauptströmungsrichtung
mindestens einem Viertel einer Wellenlänge einer zu dämpfenden Schallwelle entspricht.
Die Wandstärke des Absorptionskörpers bzw. dessen schallabsorbierenden Materials wird
somit an die Schallfrequenzen angepasst, welche in der in dem Strömungskanal geführten
Luftströmung vertreten sind. Das akustisch wirksame Material, d. h. das schallabsorbierende
Material, muss somit mindestens eine Wandstärke von λ/4 aufweisen, wobei λ die Wellenlänge
der zu dämpfenden Schallwelle ist. Eine Cutoff-Frequenz, welche den Schallanteil mit
der tiefsten noch von dem Material absorbierbaren Frequenz beschreibt, steht in folgender
Beziehung zu der Wellenlänge bzw. der Materialstärke des schallabsorbierenden Materials
des Absorptionskörpers: f = c/λ = c/4 * d, wobei f die Cutoff-Frequenz ist, c die
Schallgeschwindigkeit und d die Wandstärke des schallabsorbierenden Materials. Erkennbar
ist somit, dass die Cutoff-Frequenz f sinkt, je größer die Wandstärke d des schallabsorbierenden
Materials ist.
[0015] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Absorptionskörper ein Vliesmaterial oder
ein offenporiges Schaummaterial aufweist. Insbesondere kann der Absorptionskörper
einen Melaminharzschaum oder einen Polyurethanschaum aufweisen. 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. Das Vliesmaterial oder Schaummaterial bildet ein strömungsdurchlässiges
Schallreduzierungselement, welches dafür sorgt, dass die Schallausbreitung innerhalb
des schallabsorbierenden Materials ungehindert erfolgen kann. Bevorzugt ist die Schallreduzierungswand
für die Schallenergie möglichst reflexionsfrei, so dass ein Großteil der Schallenergie
von dem Material absorbiert werden kann. Die Schallenergie wird sowohl entlang der
Oberfläche des Absorptionskörpers, als auch quer zu der Oberfläche, nämlich über die
Wandstärke, d. h. die Dicke des Absorptionskörpers, absorbiert. Der Betrag der absorbierten
Schallenergie ist dabei proportional zu dem Betrag der Oberfläche des schallabsorbierenden
Materials des Absorptionskörpers. Als besonders vorteilhaft hat es sich des Weiteren
herausgestellt, einen faserverstärkten Vliesstoff zu verwenden. Bezogen auf das Volumen
kann ein solcher Vliesstoff bevorzugt zu 20 % bis 40 % faserverstärkt sein. Ganz besonders
bevorzugt ist der Vliesstoff zu ungefähr 30 % faserverstärkt. Faserverstärkt bedeutet
in diesem Zusammenhang, dass der Vliesstoff, welcher insbesondere aus Polypropylen
oder Polystyrol bestehen kann, mit Hilfe von Glas- und/oder Kohlefasern versteift
ist. Des Weiteren kann der Vliesstoff bevorzugt auch gewoben sein.
[0016] Das schallabsorbierende Material des Absorptionskörpers sollte in eine Richtung quer
zu der Strömungsrichtung der Luftströmung eine Wandstärke von mehreren Millimetern
aufweisen. Insbesondere hat sich eine Mindest-Wandstärke zwischen 1 mm und 10 mm als
besonders vorteilhaft herausgestellt, besonders bevorzugt zwischen 3 mm und 6 mm.
Somit kann ein Wellenlängenbereich eingestellt werden, welcher von dem schallabsorbierenden
Material optimal absorbiert werden kann. Damit können auch geringfügige Änderungen
der Schallwellenlänge ausgeglichen werden, welche beispielsweise durch eine geänderte
Rotationsfrequenz des Gebläses oder durch eine geringfügige (betriebsbedingte) Formänderung
des Strömungskanals verursacht werden.
[0017] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Absorptionskörper auf einer von der Kegelumfangsfläche
abgewandten Seite des schallabsorbierenden Materials eine luftdicht abschließende
Wandung aufweist. Dadurch wird erreicht, dass das ansonsten offenporige Material des
Absorptionskörpers nicht komplett von der Luftströmung passiert werden kann, sondern
die in den Absorptionskörper eingetretene Luft den Absorptionskörper dann auch wieder
in im Wesentlichen entgegengesetzte Richtung verlässt und innerhalb des Strömungskanals
verbleibt. Somit weist der Absorptionskörper durch die luftdicht abschließende Wandung
eine Dämmlage auf, die den Luftaustritt und auch Schallaustritt in eine definierte
Richtung lenkt.
[0018] Der Absorptionskörper kann ein Hohlkörper mit einer Kegelaußenwandung aus schallabsorbierendem
Material oder ein vollständig mit schallabsorbierendem Material gefüllter Massivkörper
sein. Sofern es sich bei dem Absorptionskörper um einen Hohlkörper handelt, kann dieser
eine relativ dünne, aus absorbierendem Material bestehende Verkleidung aufweisen,
die die Kegelaußenwandung bildet. Die Materialstärke der absorbierenden Verkleidung
gibt dabei die Wirktiefe des Absorptionskörpers vor. Die Wandstärke der Verkleidung
muss dabei mindestens ein Viertel der Wellenlänge eines zu absorbierenden Schallanteils
betragen, um für diesen absorbierend wirken zu können. Der Absorptionskörper kann
einen hohlen Trägerkörper aufweisen, an welchem die absorbierenden Kegelaußenwandungen
befestigt sind, beispielsweise durch Verrasten, Verkleben oder ähnliches. Ebenso kann
der Absorptionskörper auch als ein hohles Spritzgussteil ausgebildet sein. Alternativ
kann der Absorptionskörper ein Massivkörper sein, d. h. vollständig aus schallabsorbierendem
Material bestehen. In diesem Fall ist die Wirktiefe die jeweilige richtungsbezogene
Dicke des Absorptionskörpers. Dadurch, dass ein Massivkörper demnach eine größere
Wandstärke aufweist als ein Hohlkörper, welcher lediglich eine schallabsorbierende
Verkleidung aufweist, ist die Cutoff-Frequenz bei einem Massivkörper deutlich niedriger
als bei einer bloßen Verkleidung. Dementsprechend kann mittels eines Massivkörpers
ein wesentlich größerer Anteil der Schallenergie innerhalb des Strömungskanals absorbiert
werden.
[0019] Es wird vorgeschlagen, dass der Absorptionskörper an einem von der Kegelspitze abgewandten
Endbereich der Kegelumfangsfläche eine in Verlängerung der Kegelumfangsfläche über
das schallabsorbierende Material der Kegelumfangsfläche hinausgehende Diffusoreinrichtung
aufweist. Die Diffusoreinrichtung weist selbst kein schallabsorbierendes Material
auf und ist bezogen auf eine zu der Hauptströmungsrichtung orthogonale Richtung auch
nicht mit schallabsorbierendem Material hinterlegt. Die Diffusoreinrichtung dient
in Kombination mit dem Absorptionskörper zur Lenkung der innerhalb des Strömungskanals
geführten Luftströmung zu der mindestens einen Austrittsöffnung. Dabei kann die Lage
und Form der Diffusoreinrichtung insbesondere an die Geometrie des Absorptionskörpers
angepasst sein. Die Diffusoreinrichtung besteht bevorzugt aus einem Hartkunststoff,
welcher luftundurchlässig ausgebildet ist. Die Diffusoreinrichtung ist des Weiteren
bevorzugt ein separater Kunststoffteil, welcher für optimal geringe Strömungsverluste
innerhalb des Strömungskanals sorgt. Bevorzugt bildet die strömungsführende Oberfläche
der Diffusoreinrichtung eine stetige Verlängerung der Kegelumfangsfläche des Absorptionskörpers,
um die Luftströmung möglichst verwirbelungsfrei zu der Austrittsöffnung leiten zu
können. Besonders bevorzugt eignet sich die Verwendung einer gekrümmten Diffusoreinrichtung
in Kombination mit einem Absorptionskörper, dessen Kegelumfangsfläche eine geradlinige
Kontur aufweist. In diesem Fall kann der Absorptionskörper besonders einfach als regelmäßiger
Kegel hergestellt werden, wobei die Diffusoreinrichtung in Strömungsrichtung zusätzlich
als nachgeschalteter Kunststoffteil dient, welcher die Luftströmung aufgrund seiner
gekrümmten Ausbildung zur Seite, nämlich zu der Austrittsöffnung lenkt. Insofern können
die Herstellungskosten für den Absorptionskörper gering gehalten werden. Die Diffusoreinrichtung
bildet dabei ein Bindeglied zwischen dem Absorptionskörper und der Austrittsöffnung,
wobei die Diffusoreinrichtung insbesondere unmittelbar an einem Öffnungsrand der Austrittsöffnung
enden kann. Darüber hinaus kann durch eine Kombination aus einem Absorptionskörper
und einer Diffusoreinrichtung ein optimaler Kompromiss zwischen einer Schallabsorption
und einer verlustarmen Strömungsumlenkung erreicht werden, da die Wirktiefe des schallabsorbierenden
Materials abnimmt, je ausgeprägter eine Strömungsumlenkung ist. Somit kann der Absorptionskörper
die schallabsorbierende Funktion erfüllen, während die Diffusoreinrichtung für die
Strömungsumlenkung zu der Austrittsöffnung dient.
[0020] Schließlich können unterschiedliche geometrische Formen für die Kegelumfangsfläche
des Absorptionskörpers vorgesehen sein. Zumindest ein Umfangsteilbereich der Kegelumfangsfläche
kann bezogen auf seine Kontur beispielsweise eben, konkav oder konvex ausgebildet
sein. Mit Kontur ist diejenige Konturlinie gemeint, die bei einer seitlichen Ansicht
auf den Absorptionskörper, quer zu einer von der Kegelspitze ausgehenden Symmetrieachse/
Längsachse, sichtbar ist. Wie zuvor dargestellt, kann ein Absorptionskörper mit ebener
Kontur besonders kostengünstig hergestellt werden. Allerdings hat ein Absorptionskörper
mit gekrümmter Kontur den Vorteil, dass die in dem Strömungskanal geführte Luftströmung
gegebenenfalls mehrfach auf schallabsorbierende Elemente trifft, insbesondere wenn
der Absorptionskörper innerhalb eines Schalldämpfungssystems mit weiteren Absorptionselementen
kombiniert wird. Durch mehrmalige Reflexionen der Luftströmung an schallabsorbierenden
Elementen kommt es zu einem erhöhten Gesamtabsorptionsgrad, und im Gegensatz zu beispielsweise
abrupten, d. h. nicht stetigen, Richtungsänderungen des Strömungskanals können dabei
die Druckverluste möglichst gering gehalten werden. Des Weiteren kann eine konkave
oder konvexe Kontur der Kegelumfangsfläche mit einer ebenfalls gekrümmten Diffusoreinrichtung
kombiniert werden, wobei dann jeweils der gekrümmte Teilbereich des Absorptionskörpers
bzw. die Diffusoreinrichtung eine relativ gemäßigte Krümmung aufweisen kann, verglichen
mit einer Situation, in welcher nur die Diffusoreinrichtung oder nur der Absorptionskörper
eine Krümmung aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0021] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät;
- Fig. 2
- eine Prinzipskizze eines Strömungskanals mit einem Absorptionskörper;
- Fig. 3a, b, c,
- unterschiedliche Ausführungsformen eines Absorptionskörpers;
- Fig. 4a
- dreidimensionale Darstellung eines Schnitts durch einen als Rotationskörper ausgebildeten
Absorptionskörper;
- Fig. 4b
- dreidimensionale Darstellung eines Schnitts durch einen als Extrusionskörper ausgebildeten
Absorptionskörper;
- Fig. 5a, b
- Prinzipskizzen zweier Absorptionskörper (Rotationskörper bzw. Extrusionskörper);
- Fig. 6
- einen rotationssymmetrischen Strömungskanalabschnitt mit einem Absorptionskörper gemäß
Fig. 4a;
- Fig. 7a, b, c
- unterschiedliche Schnittebenen durch den Strömungskanalabschnitt gemäß Fig. 6;
- Fig. 8a, b
- einen prismatischen Strömungskanalabschnitt mit einem als Extrusionskörper ausgebildeten
Absorptionskörper (unterschiedliche Darstellungsrichtungen).
Beschreibung der Ausführungsformen
[0022] 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 führenden Staubsauger. Das
Haushaltsgerät 1 weist ein Basisgerät 19 und ein lösbar mit dem Basisgerät 19 verbundenes
Vorsatzgerät 20 auf. Bei dem Vorsatzgerät 20 handelt es sich hier beispielsweise um
eine Saugdüse mit einem Saugmund 21 und einem dem Saugmund 21 zugeordneten, nicht
weiter dargestellten Bodenbearbeitungselement. Das Bodenbearbeitungselement kann beispielsweise
eine rotierende Walze mit Borstenelementen sein. Das Basisgerät 19 des Haushaltsgerätes
1 verfügt über ein Gerätegehäuse 2, in welchem sich unter anderem eine Sauggutkammer
18 und ein Gebläse 3 befinden. Ein Strömungskanal 5 verbindet eine Ausblasseite des
Gebläses 3 mit zumindest einer Austrittsöffnung 4 (siehe Figur 2). Das Gebläse 3 dient
zum Einsaugen von Sauggut in die Sauggutkammer 18, wobei auf einer zu reinigenden
Fläche befindliches Sauggut durch den Saugmund 21 des Vorsatzgerätes 20 hindurch in
die Sauggutkammer 18 des Basisgerätes 19 eingesaugt werden kann. Während das Sauggut
innerhalb der Sauggutkammer 18 verbleibt, strömt gereinigte Luft durch das Gebläse
3 und den Strömungskanal 5 hindurch zu der Austrittsöffnung 4 des Haushaltsgerätes
1.
[0023] Das Basisgerät 19 des Haushaltsgerätes 1 weist des Weiteren einen Stiel 23 mit einem
Griff 22 auf. An dem Griff 22 kann beispielsweise ein Schalter (nicht weiter dargestellt)
angeordnet sein, über welchen ein Nutzer einen bestimmten Betriebsmodus des Haushaltsgerätes
1, beispielsweise eine Intensitätsstufe des Gebläses 3 und/oder eine Drehzahl des
Bodenbearbeitungselementes des Vorsatzgerätes 20, einstellen kann.
[0024] Durch den Betrieb des Gebläses 3 entsteht Schall, welcher über den Strömungskanal
5 zu der Austrittsöffnung 4 und in die Umgebung des Haushaltsgerätes 1 gelangt. Um
das Haushaltsgerät 1 so auszubilden, dass die Anwendung für einen Nutzer angenehm
ist, verfügt das Haushaltsgerät 1 daher über eine mit Bezug zu den weiteren Figuren
näher dargestellte und erläuterte Schalldämpfungseinrichtung 6. Die von dem Gebläse
3 emittierten Schallfrequenzen sind von verschiedenen Parametern abhängig, beispielsweise
von 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, welche
bei bestimmten Leistungsstufen des Gebläses 3 entstehen, absorbiert werden.
[0025] Figur 2 zeigt eine Prinzipskizze eines längsgeschnittenen Teilbereiches des Gerätegehäuses
2 des Haushaltsgerätes 1, in welchem sich das Gebläse 3 und die Schalldämpfungseinrichtung
6 befinden. Die Sauggutkammer 18 des Haushaltsgerätes 1 ist dem Gebläse 3 in eine
anfängliche Hauptströmungsrichtung s des Luftstroms v vorgeschaltet, so dass Sauggut
ausgehend von dem Saugmund 21 des Vorsatzgerätes 20 mittels des Gebläses 3 in die
Sauggutkammer 18 gesaugt wird. An eine Druckseite bzw. Ausblasseite des Gebläses 3
schließt sich der Strömungskanal 5 an, welcher zwischen dem Gebläse 3 und mehreren
Austrittsöffnungen 4, hier beispielsweise zwei bezogen auf eine Symmetrielängsachse
12 des Strömungskanals 5 gegenüberliegende Austrittsöffnungen 4, verläuft. Die Schalldämpfungseinrichtung
6 befindet sich in dem Luftstrom v, welcher das Gebläse 3 verlässt und zu den Austrittsöffnungen
4 strömt. Dabei strömt der Luftstrom v an einer Oberfläche der Schalldämpfungseinrichtung
6 entlang. Die Schalldämpfungseinrichtung 6 weist einen Absorptionskörper 7 auf, welcher
in Figur 2 beispielsweise vollständig aus einem schallabsorbierenden Material 8 besteht.
Der Absorptionskörper 7 weist die geometrische Gestalt eines Kegels auf, mit einer
Kegelspitze 9 und einer sich ausgehend von der Kegelspitze 9 aufweitenden Kegelumfangsfläche
10, welche sich bis zu einem der Kegelspitze 9 abgewandten Endbereich 16 stetig erweitert.
Die Kegelumfangsfläche 10 weist in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von Umfangsteilbereichen
11 auf, wobei sich bezogen auf den in Figur 2 dargestellten Längsschnitt zwei Umfangsteilbereiche
11 gegenüberliegen, die jeweils einer Austrittsöffnung 4 benachbart sind. Sowohl der
Strömungskanal 5, als auch der Absorptionskörper 7 sind hier beispielsweise rotationssymmetrisch
ausgebildet, so dass eine Symmetrielängsachse 12 des Strömungskanals 5 und eine Symmetrieachse
13 des Absorptionskörpers 7 parallel zueinander orientiert sind und hier insbesondere
aufeinanderliegen. Eine Kontur der Kegelumfangsfläche 10 des Absorptionskörpers 7
ist in dem dargestellten Längsschnitt eben ausgebildet und lediglich in Umfangsrichtung
gekrümmt. An den Endbereich 16 der Kegelumfangsfläche 10 schließt sich eine Diffusoreinrichtung
17 an.
[0026] Der Absorptionskörper 7 ist hier beispielsweise ein vollständig gefüllter Massivkörper
aus einem Schaummaterial, nämlich einem offenporigen, schallabsorbierenden Material
8, zum Beispiel Melaminharz oder Polyurethan. Auf der, der Kegelspitze 9 abgewandten
Seite weist der Absorptionskörper 7 eine luftdicht abschließende Wandung 14 auf. Diese
Wandung 14 besteht aus einem schalldämmenden Material, damit die in die Poren des
schallabsorbierenden Materials 8 eintretenden Schallwellen den Absorptionskörper 7
auf dessen Rückseite, d. h. der der Kegelspitze 9 abgewandten Seite, nicht verlassen
können, sondern die nicht absorbierten Anteile der Schallwellen vielmehr zurück in
den Strömungskanal 5 reflektiert werden, um dann gegebenenfalls wiederum, zum Beispiel
an einem anderen, nicht weiter dargestellten Absorptionselement, absorbiert zu werden.
Der Absorptionskörper 7 bzw. dessen schallabsorbierendes Material 8 weist eine bestimmte
Wandstärke d (siehe Figur 3b) auf. Diese hängt von der Dicke des schallabsorbierenden
Materials 8 ab. Die Wandstärke d ist für unterschiedliche Eintrittswinkel der Schallwellen
unterschiedlich. Damit das schallabsorbierende Material 8 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 der betreffenden Schallwelle.
Dadurch wird erreicht, dass ein erstes Maximum der Schallschnelle des betreffenden
Schallanteils noch innerhalb des schallabsorbierenden Materials 8 des Absorptionskörpers
7 liegt. Die Schallschnelle einer zwischen einer Innenwandung des Strömungskanals
5 und der luftdicht abschließenden Wandung 14 des Absorptionskörpers 7 stehenden Schallwelle
weist an der Innenwandung des Strömungskanals 5 eine Amplitude von 0 auf und setzt
sich davon ausgehend als stehende Sinuswelle in Richtung des Absorptionskörpers 7
fort. Wesentlich ist, dass ein relevanter, dem Absorptionskörper 7 nächstliegender
Amplitudenpeak noch innerhalb des schallabsorbierenden Materials 8 des Absorptionskörpers
7 liegt. Dadurch wird möglichst viel Schallenergie innerhalb der Poren des schallabsorbierenden
Materials 8 absorbiert und nicht zurück in den Strömungskanal 5 reflektiert.
[0027] Für die Ausgestaltung des Absorptionskörpers 7 kommen unterschiedliche Ausführungen
in Betracht. Die Figuren 3a, 3b und 3c zeigen drei mögliche Arten von Absorptionskörpern
7, wobei die dargestellten Beispiele nicht abschließend sind, sondern darüber hinaus
auch noch weitere Ausführungsarten möglich sind, beispielsweise auch Kombinationen
dieser.
[0028] Figur 3a zeigt einen Absorptionskörper 7, welcher als Hohlkörper ausgestaltet ist.
Dieser weist eine Kegelaußenwandung 15 aus schallabsorbierendem Material 8 auf. Beispielsweise
verfügt der Hohlkörper über eine Trägerstruktur, die bezogen auf die Kegelumfangsfläche
10 mit schallabsorbierendem Material 8 verkleidet ist. Das schallabsorbierende Material
8 ist auf der in das Innere des Hohlkörpers gewandten Seite mit einer luftdicht abschließenden
Wandung 14 versehen, so dass der Luftstrom v von dem Gebläse 3 kommend zwar in das
schallabsorbierende Material 8 eintreten kann, jedoch nicht absorbierte Schallanteile
an der Wandung 14 reflektiert werden und sodann zurück in den Strömungskanal 5 gelangen.
Die Schallwellen können das schallabsorbierende Material 8 somit nicht auf der Rückseite
verlassen. Dies bedeutet, dass die Schallwellen auch nicht in den Hohlraum des Hohlkörpers
bzw. Trägerkörpers gelangen können. Bei dieser Ausführung ist die Wandstärke d des
schallabsorbierenden Materials 8 verglichen mit einem als Massivkörper ausgebildeten
Absorptionskörper 7 relativ gering. Die tiefste Frequenz, welche von dem schallabsorbierenden
Material 8 noch absorbiert werden kann, ist umgekehrt proportional zu der Wandstärke
d. Dies bedeutet, dass die geringste absorbierbare Frequenz, die sogenannte Cutoff-Frequenz,
kleiner ist, je größer die Wandstärke d ist.
[0029] Der hier beispielsweise entlang einer Symmetrielängsachse 12 des Strömungskanals
5 und einer Symmetrieachse 13 des Absorptionskörpers 7 auf die Kegelspitze 9 zuströmende
Luftstrom v wird an der Kegelspitze 9 aufgeteilt. Aufgrund der symmetrischen Ausbildung
des Strömungskanals 5 sowie der symmetrischen Anordnung des Absorptionskörpers 7 innerhalb
des Strömungskanals 5 erfolgt im Wesentlichen eine homogene Aufteilung des Luftstroms
v über alle Umfangsteilbereiche 11 entlang der Umfangsrichtung des Absorptionskörpers
7. Der in dem Luftstrom v getragene Schall durchsetzt das schallabsorbierende Material
8 nach der Aufteilung quer zu einer Hauptströmungsrichtung s', welche im Wesentlichen
parallel zu der Oberfläche des schallabsorbierenden Materials 8 strömt. Ein resonanter
Schallanteil innerhalb des Luftstroms v, welcher eine stehende Welle zwischen beispielsweise
einer Innenwandung des Strömungskanals 5 und der luftdichten Wandung 14 des schallabsorbierenden
Materials 8 bildet, weist einen sinusförmigen Verlauf der Schallamplitude auf. Daher
existieren quer zu der Hauptströmungsrichtung s' Intensitätsmaxima und -minima. Damit
das schallabsorbierende Material 8 seine schallabsorbierende Wirkung entfalten kann,
ist es wesentlich, dass ein bezogen auf die geführte Schallenergie relevanter Schallanteil
ein Amplitudenmaximum hat, welches sich in dem schallabsorbierenden Material 8 befindet.
Je größer daher die Wandstärke d des schallabsorbierenden Materials 8, desto größer
ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein eine bestimmte Frequenz aufweisender Schallanteil
tatsächlich auch absorbiert werden kann.
[0030] Die in Figur 3b dargestellte Ausführungsform eines Absorptionskörpers 7 weist gegenüber
dem in Figur 3a dargestellten Absorptionskörper 7 eine deutlich größere Wandstärke
d' auf. Da der Absorptionskörper 7 als Massivkörper ausgebildet ist, besteht dieser
vollständig aus schallabsorbierendem Material 8. Die Wandstärke d' entspricht der
jeweiligen Ausdehnung des Absorptionskörpers 7 quer zu der Hauptströmungsrichtung
s'. Wie in Figur 3b deutlich wird, ändert sich die Wandstärke d' demnach entlang der
Hauptströmungsrichtung s'. Auch der als Massivkörper ausgebildete Absorptionskörper
7 weist eine luftdichte Wandung 14 auf der Rückseite des Absorptionskörpers 7 auf.
Die Rückseite ist dabei diejenige Seite, welche der Kegelspitze 9 entgegengesetzt
ist, nämlich sich an einem der Kegelspitze 9 entgegengesetzten Endbereich 16 der Kegelumfangsfläche
10 befindet.
[0031] Figur 3c zeigt eine Kombination eines als Massivkörper ausgebildeten Absorptionskörpers
7 in Kombination mit einer Diffusoreinrichtung 17, welche zur Strömungsführung des
Luftstroms v hin zu einer bzw. mehreren Austrittsöffnungen 4 des Strömungskanals 5
dient. Die Diffusoreinrichtung 17 weist kein schallabsorbierendes Material 8 auf.
Die Diffusoreinrichtung 17 kann beispielsweise aus einem Hartkunststoff hergestellt
sein, welcher sich an den der Kegelspitze 9 abgewandten Endbereich 16 des Absorptionskörpers
7 anschließt. Die schallabsorbierende Funktion übernimmt bei diesem Ausführungsbeispiel
ebenfalls das schallabsorbierende Material 8 des Absorptionskörpers 7. Dieser lenkt
den Luftstrom v aus der anfänglichen Hauptströmungsrichtung s in die entlang der Kegelumfangsfläche
10 laufenden Hauptströmungsrichtungen s' um. Die komplette strömungsführende Fläche
des Absorptionskörpers 7, nämlich die gesamte Kegelumfangsfläche 10, wirkt dabei schallabsorbierend.
Die Kontinuität der Strömungsführung wird durch den sich an den Endbereich 16 der
Kegelumfangsfläche 10 anschließenden separaten Kunststoffteil, nämlich die Diffusoreinrichtung
17, gewährleistet. Die Diffusoreinrichtung 17 lenkt den Luftstrom v zu der Austrittsöffnung
4 bzw. mehreren Austrittsöffnungen 4. Durch die geschwungene, nämlich gekrümmte, Ausgestaltung
der Diffusoreinrichtung 17 wird der Strömungswiderstand gering gehalten. Obwohl dies
nicht dargestellt ist, können der Absorptionskörper 7 und die Diffusoreinrichtung
17 des Weiteren auch Bestandteile eines kompletten Schalldämpfersystems sein, das
noch weitere Schallabsorptionselemente, beispielsweise schallabsorbierende Innenwände
des Strömungskanals 5, aufweist.
[0032] In allen vorgenannten Ausführungsbeispielen besteht der Absorptionskörper 7 aus einem
schallabsorbierenden Material 8, wie beispielsweise einem Schaum oder Vlies. Diese
Materialien sind luftdurchlässig hergestellt, beispielsweise in Form eines offenporigen
Schaums oder gewebten Vlieses. Die Form des Absorptionskörpers 7 kann des Weiteren
an die geometrische Form des Haushaltsgerätes 1 bzw. dessen Gerätegehäuse 2 und Strömungskanal
5 angepasst sein. Für im Wesentlichen zylindrische Gerätegehäuse 2 und Strömungskanäle
5 eignet sich ein Rotationskörper am besten, während für eckig-prismatische Gerätegehäuse
2 bzw. Strömungskanäle 5 ein Extrusionskörper besser geeignet ist.
[0033] Wie des Weiteren in den Figuren 4 bis 8 dargestellt, kann der Absorptionskörper 7
als Rotationskörper oder Extrusionskörper ausgebildet sein. Besonders einfach herzustellen
sind Absorptionskörper 7, deren Kegelumfangsfläche 10 in einem Längsschnitt betrachtet
keine Krümmung aufweist, so dass sich die Kontur des Absorptionskörpers 7 als Gerade
darstellt. Um dennoch eine günstige Strömungsführung zu der Austrittsöffnung 4 des
Strömungskanals 5 zu erreichen, kann in Kombination eine gekrümmte Diffusoreinrichtung
17 verwendet werden.
[0034] Je nach der Ausgestaltung des Strömungskanals 5 kann der Absorptionskörper 7 beispielsweise
als Rotationskörper (wie in den Figuren 4a, 5a, 6 und 7a bis 7c dargestellt) ausgebildet
sein, oder alternativ als Extrusionskörper (wie in den Figuren 4b, 5b, 8a und 8b dargestellt).
Wie bereits erläutert eignet sich ein Rotationskörper besonders für zylindrisch ausgebildete
Strömungskanäle 5, während ein Extrusionskörper bei eckig-prismatischen Strömungskanälen
5 vorteilhaft ist. Auch andere Ausgestaltungen sind selbstverständlich möglich. Beispielsweise
können die Querschnittsflächen des Absorptionskörpers 7 auch oval, dreieckig oder
auf andere Art und Weise ausgestaltet sein. Auch eine Freiformfläche ist möglich.
[0035] Des Weiteren kann der Strömungskanal 5 beispielsweise bezogen auf seine Längserstreckung
gekrümmt verlaufen, so dass ein die Austrittsöffnung 4 bzw. Austrittsöffnungen 4 aufweisender
Strömungskanalabschnitt eine Schrägstellung relativ zu einer Symmetrielängsachse 12
des vorausgehenden Kanalabschnitts aufweist. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein,
dass die Symmetrieachse 13 des Absorptionskörpers 7, wie in den Figuren 4a, 5a, 6
und 7a bis c dargestellt, einen Winkel ungleich 0 zu der Symmetrielängsachse 12 des
Strömungskanals 5 aufweist. Eine solche Schrägstellung zwischen der Symmetrielängsachse
12 des Strömungskanals 5 und der Symmetrieachse 13 des Absorptionskörpers 7 kann wie
des Weiteren in Figur 4b dargestellt auch bei einem als Extrusionskörper ausgebildeten
Absorptionskörper 7 vorgesehen sein. Durch die Schrägstellung wird erreicht, dass
die, bezogen auf die Kegelspitze 9, gegenüberliegenden Umfangsteilbereiche 11 der
Kegelumfangsfläche 10 unterschiedlich nah und mit unterschiedlichem Winkel relativ
zu der jeweils benachbarten Austrittsöffnung 4 angeordnet sind. Bei der Ausbildung
des Absorptionskörpers 7 als Extrusionskörper gelten die beispielsweise in den Figuren
4b und 5b dargestellten gegenüberliegenden Umfangsteilbereiche 11 als Kegelumfangsfläche
10 im Sinne der Erfindung. Die Kegelspitze 9 des Extrusionskörpers stellt sich von
der Seite betrachtet, d. h. quer zu einer Längsachse bzw. Symmetrieachse 13 des Absorptionskörpers
7 betrachtet, als Linie dar.
[0036] Die Figur 6 und die Figuren 7a, 7b und 7c zeigen einen als Rotationskörper ausgebildeten
Absorptionskörper 7 in einem Strömungskanal 5. Die Figuren 8a und 8b zeigen Entsprechendes
für einen Extrusionskörper. Wie in Figur 6 dargestellt, kann der Absorptionskörper
7 so in den Strömungskanal 5 eingebracht werden, dass dessen Kegelspitze 9 nicht auf
der Symmetrielängsachse 12 des Strömungskanals 5 liegt. Somit rufen die verschiedenen
Umfangsteilbereiche 11 der Kegelumfangsfläche 10 verschiedene Hauptströmungsrichtungen
s' für den Luftstrom v hervor. Die anfängliche Hauptströmungsrichtung s kann beispielsweise
zunächst parallel zu der Symmetrielängsachse 12 des Strömungskanals 5 liegen. Durch
die Orientierung des Absorptionskörpers 7 kann dann einerseits eine quantitative Aufteilung
des Luftstroms v zu verschiedenen Austrittsöffnungen 4 gesteuert werden, andererseits
ist es durch die Positionierung und Dimensionierung der Austrittsöffnungen 4 innerhalb
des Strömungskanals 5 möglich, bestimmte Richtungen für aus dem Strömungskanal 5 austretende
Luft zu sperren. Dadurch kann vermieden werden, dass Luft in ungewünschte Richtungen
aus dem Gerätegehäuse 2 austritt, beispielsweise in Richtung eines Nutzers des Haushaltsgerätes
1 oder in Richtung einer zu reinigenden Bodenfläche. Bezogen auf das in Figur 6 dargestellte
Beispiel wird der Luftstrom v zu einem überwiegenden Anteil seitlich zu den Austrittsöffnungen
4 umgelenkt. Die Figuren 8a und 8b zeigen einen als Extrusionskörper ausgebildeten
Absorptionskörper 7, welcher eine gleichartige Funktionsweise hat.
[0037] Wesentlich ist darüber hinaus, wie die Austrittsöffnungen 4 relativ zu der Kegelspitze
9 des Absorptionskörpers 7 positioniert sind. Die Figuren 7a - c zeigen Schnittebenen
durch den Strömungskanal 5 bzw. Absorptionskörper 7 gemäß Figur 6. Daraus gehen unter
anderem die Strömungslinien des Luftstroms v an verschiedenen Umfangsteilbereichen
11 des Absorptionskörpers 7 hervor.
[0038] Grundsätzlich ist zu beachten, dass die Absorptionswirkung des schallabsorbierenden
Materials 8 des Absorptionskörpers 7 umso geringer ist, je stärker die Kegelumfangsfläche
10 gekrümmt ist. Es ist somit ein Kompromiss zu finden zwischen einer ausgeprägten
Umlenkung der Hauptströmungsrichtung s, s' und der schallabsorbierenden Wirkung des
Absorptionskörpers 7 in der jeweiligen Einbausituation.
Liste der Bezugszeichen
| 1 |
Haushaltsgerät |
s |
Hauptströmungsrichtung |
| 2 |
Gerätegehäuse |
s' |
Hauptströmungsrichtung |
| 3 |
Gebläse |
v |
Luftstrom |
| 4 |
Austrittsöffnung |
d |
Wandstärke |
| 5 |
Strömungskanal |
d' |
Wandstärke |
| 6 |
Schalldämpfungseinrichtung |
|
|
| 7 |
Absorptionskörper |
|
|
| 8 |
Schallabsorbierendes Material |
|
|
| 9 |
Kegelspitze |
|
|
| 10 |
Kegelumfangsfläche |
|
|
| 11 |
Umfangsteilbereich |
|
|
| 12 |
Symmetrielängsachse |
|
|
| 13 |
Symmetrieachse |
|
|
| 14 |
Wandung |
|
|
| 15 |
Kegelaußenwandung |
|
|
| 16 |
Endbereich |
|
|
| 17 |
Diffusoreinrichtung |
|
|
| 18 |
Sauggutkammer |
|
|
| 19 |
Basisgerät |
|
|
| 20 |
Vorsatzgerät |
|
|
| 21 |
Saugmund |
|
|
| 22 |
Griff |
|
|
| 23 |
Stiel |
|
|
1. Haushaltsgerät (1), insbesondere Bodenbearbeitungsgerät, mit einem Gerätegehäuse (2)
und einem in dem Gerätegehäuse (2) angeordneten Gebläse (3), wobei das Gerätegehäuse
(2) in Strömungsrichtung hinter dem Gebläse (3) einen Strömungskanal (5) mit einer
Austrittsöffnung (4) aufweist, welche strömungsführend mit dem Gebläse (3) verbunden
ist, und wobei in dem Strömungskanal (5) eine Schalldämpfungseinrichtung (6) zum Dämpfen
von durch einen Betrieb des Haushaltsgerätes (1) entstehenden Schallwellen angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfungseinrichtung (6) einen kegelförmig ausgebildeten, ein schallabsorbierendes
Material (8) aufweisenden Absorptionskörper (7) aufweist, wobei der kegelförmige Absorptionskörper
(7) eine Kegelspitze (9) und eine sich ausgehend von der Kegelspitze (9) erweiternde
Kegelumfangsfläche (10) aufweist, und wobei eine Hauptströmungsrichtung (s) eines
von dem Gebläse (3) ausgeblasenen und in dem Strömungskanal (5) geführten Luftstroms
(v) frontal auf die Kegelspitze (9) gerichtet ist, so dass der Luftstrom mittels der
Kegelspitze (9) geteilt wird und ausgehend von der Kegelspitze (9) zumindest an zwei
gegenüberliegenden Umfangsteilbereichen (11) der Kegelumfangsfläche (10) entlang zu
der Austrittsöffnung (4) strömt.
2. Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kegelförmige Absorptionskörper (7) bezogen auf einen Querschnitt quer zu einer
in Hauptströmungsrichtung (s) orientierten Längserstreckung des Strömungskanals (5)
mittig in dem Strömungskanal (5) angeordnet ist.
3. Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (5) bezogen auf den Querschnitt symmetrisch ausgebildet ist und
der kegelförmige Absorptionskörper (7) entlang einer Symmetrielängsachse (12) des
Strömungskanals (5) ausgerichtet ist, wobei insbesondere eine Symmetrieachse (13)
des Absorptionskörpers (7) parallel zu der Symmetrielängsachse (12) des Strömungskanals
(5) orientiert ist.
4. Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Symmetrieachse (13) des Absorptionskörpers (7) nicht-parallel zu einer Symmetrielängsachse
(12) des Strömungskanals (5) orientiert ist, wobei insbesondere die Kegelspitze (9)
außerhalb der Symmetrielängsachse (12) des Strömungskanals (5) angeordnet ist.
5. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke (d, d') des schallabsorbierenden Materials (8) des Absorptionskörpers
(7) bezogen auf eine Richtung quer zu der Hauptströmungsrichtung (s, s') mindestens
einem Viertel einer Wellenlänge einer zu dämpfenden Schallwelle entspricht.
6. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (7) ein Vliesmaterial oder ein offenporiges Schaummaterial,
insbesondere einen Melaminharzschaum oder Polyurethanschaum, aufweist.
7. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (7) auf einer von der Kegelumfangsfläche (10) abgewandten Seite
des schallabsorbierenden Materials (8) eine luftdicht abschließende Wandung (14) aufweist.
8. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (7) ein Hohlkörper mit einer Kegelaußenwandung (15) aus schallabsorbierendem
Material (8) oder ein vollständig mit schallabsorbierendem Material (8) gefüllter
Massivkörper ist.
9. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (7) an einem von der Kegelspitze (9) abgewandten Endbereich
(16) der Kegelumfangsfläche (10) eine in Verlängerung der Kegelumfangsfläche (10)
über das schallabsorbierende Material (8) der Kegelumfangsfläche (10) hinausgehende
Diffusoreinrichtung (17) aufweist.
10. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Umfangsteilbereich (11) der Kegelumfangsfläche (10) eben, konkav oder
konvex ausgebildet ist.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Haushaltsgerät (1), insbesondere Bodenbearbeitungsgerät, mit einem Gerätegehäuse (2)
und einem in dem Gerätegehäuse (2) angeordneten Gebläse (3), wobei das Gerätegehäuse
(2) in Strömungsrichtung hinter dem Gebläse (3) einen Strömungskanal (5) mit einer
Austrittsöffnung (4) aufweist, welche strömungsführend mit dem Gebläse (3) verbunden
ist, und wobei in dem Strömungskanal (5) eine Schalldämpfungseinrichtung (6) zum Dämpfen
von durch einen Betrieb des Haushaltsgerätes (1) entstehenden Schallwellen angeordnet
ist, wobei die Schalldämpfungseinrichtung (6) einen kegelförmig oder keilförmig ausgebildeten,
ein schallabsorbierendes Material (8) aufweisenden Absorptionskörper (7) aufweist,
wobei der kegelförmige oder keilförmige Absorptionskörper (7) eine Kegelspitze (9)
oder Keilspitze und eine sich ausgehend von der Kegelspitze (9) oder Keilspitze erweiternde
Kegelumfangsfläche (10) oder Keilumfangsfläche aufweist, und wobei eine Hauptströmungsrichtung
(s) eines von dem Gebläse (3) ausgeblasenen und in dem Strömungskanal (5) geführten
Luftstroms (v) frontal auf die Kegelspitze (9) oder Keilspitze gerichtet ist, so dass
der Luftstrom mittels der Kegelspitze (9) oder Keilspitze geteilt wird und ausgehend
von der Kegelspitze (9) oder Keilspitze zumindest an zwei gegenüberliegenden Umfangsteilbereichen
(11) der Kegelumfangsfläche (10) oder Keilumfangsfläche entlang zu der Austrittsöffnung
(4) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Symmetrieachse (13) des Absorptionskörpers (7) nicht-parallel zu einer Symmetrielängsachse
(12) des Strömungskanals (5) orientiert ist.
2. Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kegelförmige oder keilförmige Absorptionskörper (7) bezogen auf einen Querschnitt
quer zu einer in Hauptströmungsrichtung (s) orientierten Längserstreckung des Strömungskanals
(5) mittig in dem Strömungskanal (5) angeordnet ist.
3. Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelspitze (9) oder Keilspitze außerhalb der Symmetrielängsachse (12) des Strömungskanals
(5) angeordnet ist.
4. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke (d, d') des schallabsorbierenden Materials (8) des Absorptionskörpers
(7) bezogen auf eine Richtung quer zu der Hauptströmungsrichtung (s, s') mindestens
einem Viertel einer Wellenlänge einer zu dämpfenden Schallwelle entspricht.
5. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (7) ein Vliesmaterial oder ein offenporiges Schaummaterial,
insbesondere einen Melaminharzschaum oder Polyurethanschaum, aufweist.
6. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (7) auf einer von der Kegelumfangsfläche (10) oder Keilumfangsfläche
abgewandten Seite des schallabsorbierenden Materials (8) eine luftdicht abschließende
Wandung (14) aufweist.
7. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (7) ein Hohlkörper mit einer Kegelaußenwandung (15) oder Keilaußenwandung
aus schallabsorbierendem Material (8) oder ein vollständig mit schallabsorbierendem
Material (8) gefüllter Massivkörper ist.
8. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionskörper (7) an einem von der Kegelspitze (9) oder Keilspitze abgewandten
Endbereich (16) der Kegelumfangsfläche (10) oder Keilumfangsfläche eine in Verlängerung
der Kegelumfangsfläche (10) oder Keilumfangsfläche über das schallabsorbierende Material
(8) der Kegelumfangsfläche (10) oder Keilumfangsfläche hinausgehende Diffusoreinrichtung
(17) aufweist.
9. Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Umfangsteilbereich (11) der Kegelumfangsfläche (10) oder Keilumfangsfläche
eben, konkav oder konvex ausgebildet ist.