BR112014000964B1

BR112014000964B1 - aparelho doméstico

Info

Publication number: BR112014000964B1
Application number: BR112014000964-3A
Authority: BR
Inventors: Milind Vishwas Date; Kam Weng Choy; Johannes Willem Tack
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2021-01-05
Also published as: CN103827386A; JP2014520644A; EP2734669B1; RU2014106075A; RU2597537C2; WO2013011475A3; JP6121996B2; WO2013011475A2; EP2734669A2; BR112014000964A2; CN103827386B; US20140270728A1; US10364812B2

Abstract

APARELHO DOMÉSTICO A invenção se refere a um aparelho doméstico, como um ferro a vapor ou um aparelho de fazer café. Tais aparelhos compreendem um invólucro, um reservatório de água, um atuador, por exemplo, bomba de pistão e uma caldeira para prover água quente ou vapor para um aparelho. Uma entrada da bomba de pistão é conectada ao reservatório de água, uma saída da bomba de pistão é conectada a uma entrada da caldeira. Em operação, a bomba de pistão alterna na frequência de rede. As bombas de pistão em operação introduzem vibrações que são transmitidas ao invólucro e disseminadas pelo invólucro ao ambiente que causam sons e ruídos que não são agradáveis ao usuário. A fim de reduzir o som e o ruído, o aparelho doméstico compreende uma estrutura de base, um atuador conectado à estrutura de base, o atuador sendo provido com um membro acionador, e o atuador sendo disposto para alternar o movimento do membro acionador, em que o aparelho doméstico compreende adicionalmente uma subestrutura e um membro resiliente, por meio do qual o atuador é instalado na subestrutura, e o membro resiliente é disposto entre a subestrutura e a estrutura de base para instalar a subestrutura (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere a um aparelho doméstico compreendendo uma estrutura de base e um atuador conectado à estrutura de base.

HISTÓRICO

[002] Aparelhos domésticos, tal como uma máquina de fazer café ou um ferro a vapor para cuidados de vestuário, são utilizados por um usuário para facilitar as tarefas.

[003] EP-0135484 revela um ferro a vapor que compreende uma placa única, um reservatório de água e uma caldeira em que a bomba de pistão é disposta para bombear água do reservatório para um gerador de vapor.

[004] Em operação, por exemplo, quando um usuário aplica vapor à peça de vestuário, o atuador, ou seja, a bomba de pistão movimenta, de maneira recíproca, o pistão para bombear água do reservatório de água para a caldeira, que por sua vez, entrega vapor à peça de vestuário.

[005] A bomba de pistão em operação no ferro a vapor ou no aparelho de fazer café gera som e vibração, que podem ser irritantes a um usuário do aparelho doméstico e às pessoas presentes no ambiente do usuário, e não é fácil de usar.

[006] É conhecido do documento US3436852 fornece um aparelho doméstico que compreende uma estrutura de base, um atuador conectado à estrutura de base, o atuador sendo fornecido com um membro de acionamento, o atuador sendo disposto para movimento alternativo do membro de acionamento, em que o aparelho doméstico compreende uma subestrutura no qual atuador é instalado na subestrutura.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Portanto, é um objetivo da invenção prover um aparelho doméstico que, em operação, possui um nível reduzido de som e vibração.

[008] De acordo com a invenção, esse e outros objetivos são atingidos por prover um aparelho doméstico com um membro resiliente disposto entre a subestrutura e a estrutura de base para instalar a subestrutura de maneira móvel na estrutura de base. A estrutura de base pode compreender, por exemplo, um invólucro. O atuador pode ser, por exemplo, um pistão ou bomba de pistão ou uma bomba de diafragma. O membro acionador pode ser um pistão alternado.

[009] Em geral, o ruído proveniente do aparelho doméstico pode ser deduzido ao ruído aéreo e à estrutura de ruído aéreo. Ao reduzir a transmissão da energia de vibração induzida pelo atuador à estrutura de base do aparelho doméstico, a estrutura de ruído aéreo pode ser substancialmente reduzida.

[0010] Nessa disposição, a energia de vibração do atuador é armazenada como energia cinética na subestrutura de movimento, de maneira que a transmissão de vibrações induzidas pelo atuador à estrutura de base seja reduzida, e, portanto, a estrutura que suporta ruído é reduzida, resultando em um nível de som inferior do aparelho doméstico.

[0011] A transmissão das vibrações induzidas pelo acionar alternado à estrutura de base através do membro resiliente e da subestrutura pode ser modelada, em primeiro exemplo, através da fórmula F= m . a; em que

[0012] F representa a força motriz,

[0013] m representa a massa total da subestrutura, e

[0014] a representa a aceleração da subestrutura.

[0015] Ao aumentar a massa ou a inércia da subestrutura, a aceleração da subestrutura, e, portanto, a força é reduzida que é exercida na estrutura de base.

[0016] O documento citado EP-0135484 revela um ferro a vapor em que a bomba de pistão é suportada por dois flanges espaçados de borracha para reduzir o nível sonoro da bomba de pistão alternada. Nessa disposição, os flanges de borracha absorvem energia e ainda transmitem vibrações reduzidas a partir da bomba de pistão à subestrutura. Além disso, esse documento não revela uma subestrutura.

[0017] Em uma realização adicional do aparelho doméstico, o membro resiliente é construído e disposto para permitir um movimento lateral na superfície da estrutura de base e/ou uma rotação da subestrutura em torno de um eixo da rotação transversal à superfície da estrutura de base.

[0018] Ainda em uma realização adicional do aparelho doméstico, o eixo de rotação passa por um centro de gravidade da subestrutura que compreende o atuador. Nessa disposição, a carga dinâmica é simétrica com relação aos suportes.

[0019] Ainda em uma realização adicional, o membro resiliente compreende pelo menos uma montagem de elastômero. Em uma realização, as montagens são distribuídas de maneira que o peso da subestrutura seja distribuído de maneira igual por três ou quatro montagens de elastômero ou de borracha.

[0020] Em uma realização adicional do aparelho doméstico, o aparelho doméstico compreende uma caldeira para aquecer água ou gerar vapor montada na subestrutura. Em realizações alternativas, um aquecedor de escoamento pode ser provido em vez da dita caldeira. A seguir, a caldeira e o aquecedor de escoamento são considerados equivalentes. Percebe-se que outras disposições de aquecimento de água também podem ser implementadas. Para outras disposições de aquecimento de água, o seguinte aplica mutatis mutandis. Em tais disposições, a massa da caldeira ou o aquecedor de escoamento adiciona à massa da subestrutura. Ao adicionar mais peso à subestrutura, a aceleração induzida pelo atuador será menor, as vibrações transmitidas na estrutura de base também serão menores devido à suspensão flexível, e menos som é radiado a partir da estrutura de base e dos componentes/invólucros anexos.

[0021] Em uma realização adicional do aparelho doméstico, o atuador é conectado à caldeira ou ao aquecedor de escoamento de maneira operacional através de um tubo resistente de alta pressão. Nessa disposição, as vibrações da caldeira de maneira ideal, ou o aquecedor de escoamento de maneira alternativa, e o atuador são idênticos em amplitude e fase.

[0022] Portanto, caso o atuador seja uma bomba de pistão, o tubo resistente de alta pressão conectado a partir de uma saída da bomba de pistão à caldeira é, então, satisfatório com relação à caldeira e à bomba, em que em um aparelho convencional, a caldeira é posicionada na estrutura de base, que pode causar vazamento do tubo e gerar ruído do tubo de vibração.

[0023] Ainda em uma realização adicional do aparelho doméstico, o aparelho doméstico compreende ainda um reservatório de água provido na subestrutura, o reservatório de água sendo em comunicação fluída com o atuador através de um tubo flexível. Ainda nessa disposição, mais massa ou inércia é adicionada à subestrutura, e a aceleração da subestrutura induzida pelo atuador se torna menor.

[0024] Ainda em uma realização adicional do aparelho doméstico, o reservatório de água é montado de forma destacável à subestrutura. Essa disposição permite fácil reabastecimento do reservatório de água ao destacar o reservatório de água da subestrutura.

[0025] Ainda em uma realização adicional do aparelho doméstico, o tubo flexível compreende um tubo ondulado. O tubo ondulado é mais flexível e reduz a transmissão da vibração do atuador à estrutura de base através do tubo ondulado e do reservatório de água.

[0026] Ainda em uma realização adicional do aparelho doméstico, o atuador é a bomba de pistão ou bomba de diafragma.

[0027] Essas e outras características e efeitos da presente invenção serão explicadas em mais detalhes abaixo com referência aos desenhos, nos quais as realizações preferidas e ilustrativas da invenção são mostradas.

[0028] O técnico no assunto perceberá que outras alternativas e realizações equivalentes da invenção podem ser concebidas e reduzidas para praticar sem sair do escopo da presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] A Fig. 1 mostra uma ilustração esquemática de um ferro a vapor;

[0030] A Fig. 2 mostra uma ilustração esquemática de uma disposição das montagens de elastômero na subestrutura do ferro a vapor;

[0031] A Fig. 3 mostra uma ilustração esquemática de uma seção cruzada de uma montagem de elastômero do ferro a vapor;

[0032] A Fig. 4 mostra uma ilustração esquemática de um aparelho de fazer café; e

[0033] A Fig. 5 mostra uma ilustração esquemática de uma montagem de elastômero de um aparelho de fazer café.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES

[0034] Nas figuras, os números similares se referem a componentes similares.

[0035] A Fig. 1 mostra um ferro a vapor que compreende uma estrutura de base, por exemplo, um invólucro 3, um atuador e uma subestrutura rígida 7. O atuador pode ser uma bomba de pistão 5 conectada ao invólucro 3 através de uma subestrutura rígida 7. A subestrutura rígida 7 pode ser uma placa de aço retangular ou placa de plástico forçada. O ferro a vapor 1 pode ser provido com um reservatório de água 9 montado de maneira destacável no invólucro 3. Uma saída do reservatório de água 9 é conectada a uma entrada da bomba de pistão 5 através de um tubo flexível ou tubo ondulado 11. Além disso, o ferro a vapor 1 pode compreender uma caldeira 13 para aquecer água ou gerar vapor. Uma entrada da caldeira 13 é conectada a uma saída da bomba de pistão 5 através de um tubo resistente de alta pressão 15. Uma saída da caldeira 13 é conectada a um ferro 19 através de um tubo de alta pressão adicional 17 para prover vapor ao ferro 19. A bomba de pistão 5 compreende um solenoide 8 e um pistão 6 que coopera com o solenoide. Em operação, a bomba de pistão 5 é normalmente alternada na frequência de rede, por exemplo 50 ou 60 Hz.

[0036] O ferro a vapor 1 compreende ainda um membro resiliente, por exemplo montagens de elastômero, 21,23, 25,27 por onde a bomba de pistão 5 é instalada na subestrutura 7, e a subestrutura 7 é montada de maneira móvel no invólucro 3 através das montagens de elastômero 21,23,25,27. As montagens de elastômero 21,23,25,27 permitem um movimento lateral e/ou uma rotação da subestrutura em torno de um eixo perpendicular à subestrutura 7.

[0037] A Fig. 2 mostra uma seção cruzada da subestrutura 7 e da disposição das montagens de elastômero 21, 25, 23,27. As quatro montagens de elastômero 21, 25, 23,27 são posicionadas nos respectivos cantos da subestrutura rígida 7.

[0038] A Fig. 3 mostra uma seção cruzada detalhada de uma das montagens de elastômero 21,23,25 e 27. A montagem de elastômero 21 pode ter a forma de disco e é montada através de um membro conector, por exemplo, um parafuso 29 no centro da montagem 21 à estrutura de base 7. A montagem de elastômero 21 é provida com uma tampa 31 para prevenir que o parafuso 29 seja empurrado através da montagem de elastômero 21 devido às grandes forças na montagem de elastômero 21, por exemplo, durante testes de choque. A tampa pode ser feita de um polímero.

[0039] O material das montagens de elastômero 21,23,25 e 27 pode compreender um material sintético como Monômero de Etileno Propileno Dieno (EPDM) ou borracha de polímero nitrílico (NPR) de rigidez de variação média (50-50 Sh-A).

[0040] Uma parte do material sintético pode ser retirado do interior do disco 21 para permitir deflexão suficiente em uma direção x, y ou uma rotação na superfície da subestrutura 7.

[0041] A subestrutura 7 do ferro a vapor descansa em uma porção 35 da montagem de elastômero 21. O comprimento L da porção 35 da montagem de elastômero 21 entre um ponto onde na montagem de elastômero 21 descansa no invólucro 3 e um ponto da montagem de elastômero onde a subestrutura 7 descansa, determina um balanço máximo dessa porção e um movimento horizontal a esse balanço da subestrutura 7 dentro do invólucro 3. A distância d ao longo de uma seção cruzada horizontal entre um lado da montagem de elastômero 21 e o invólucro 3 deve ser suficientemente grande para permitir o movimento horizontal da subestrutura 7 dentro do invólucro 3 sem sair do invólucro. Em uma realização, o comprimento L tem 1 cm e a distância d tem 1 mm.

[0042] Nessa disposição, a transmissão das vibrações da bomba de pistão 5 alternada ao invólucro 3 é substancialmente reduzida e, portanto, a estrutura que sustenta o ruído induzida pelo invólucro 3 é reduzida.

[0043] Ao aumentar a massa da subestrutura 7, montando o reservatório de água 9 e a caldeira 13, a aceleração da subestrutura é reduzida, e as vibrações reduzidas ao invólucro são reduzidas. O sistema da subestrutura e das montagens de elastômero pode ser modelado ainda como as cordas em um sistema de pêndulo. A frequência natural fn de tal sistema de pêndulo pode, então, ser fornecida por

[0044] fn = 1/(2πVL/g)

[0045] em que L representa o comprimento da porção 35 da montagem de elastômero 21 entre um ponto onde na montagem de elastômero 21 descansa na estrutura 3 e um ponto da montagem de elastômero onde a subestrutura 7 descansa, e

[0046] g representa a constante de gravitação.

[0047] Além disso, a caldeira 13 para aquecer água ou gerar vapor é montada na subestrutura 7. A vantagem dessa disposição é que a massa da caldeira 13 adiciona à massa da subestrutura 7. Ao adicionar mais peso à subestrutura 7, a aceleração da subestrutura 7 induzida pelo pistão alternado será menor, e a força de transmissão no invólucro será reduzida.

[0048] Uma vantagem adicional dessa disposição é que a caldeira 13, de maneira ideal, e os pistões de vibrações são idênticos em amplitude e fase, e o tubo de alta pressão 15 conectado a partir da saída da bomba de pistão 5 à caldeira 13 é estacionário com relação à caldeira 13 e à bomba 5, resultando em menos desgaste no tubo de alta pressão 15, cujo desgaste pode causar vazamento do tubo. Além disso, nessa disposição, o tubo estacionário de alta pressão 15 é exposto a menos vibração e radia menos ruído.

[0049] Em uma realização, a massa e a forma da bomba de pistão 5, a caldeira 13 e a subestrutura 7 podem ser dimensionadas e dispostas na subestrutura 7, de maneira que o centro de gravidade seja coincidente com o cruzamento de um eixo vertical de rotação e a subestrutura a carga dinâmica na subestrutura é, então simetricamente com relação às montagens de elastômero 21,23,25 e 27.

[0050] A Fig. 4 mostra um aparelho de fazer café 40 que compreende uma estrutura de base, por exemplo, um invólucro 41, um atuador e uma subestrutura rígida 7. O atuador pode compreender a bomba de pistão 5 conectada ao invólucro 41 através de uma subestrutura rígida 7. O aparelho de fazer café 40 pode ser provido com um reservatório de água 9 instalado de maneira destacável no invólucro 41, uma saída do reservatório de água 9 é conectada a uma entrada da bomba de pistão 5 através de um tubo de baixa pressão ou tubo ondulado 11. Além disso, o aparelho de fazer café 40 compreende uma caldeira 13 para aquecer água. A caldeira 13 é instalada na subestrutura rígida 7. Uma entrada da caldeira 13 é conectada a uma saída da bomba de pistão 5 através de um tubo resistente de alta pressão 15. Uma saída da caldeira 13 é conectada um suporte de coxim de café 44 através de um tubo 42 para dispensar água quente. Em operação, a bomba de pistão 5 é normalmente alternada na frequência de rede, por exemplo 50 ou 60 Hz.

[0051] O aparelho de fazer café 40 compreende ainda um membro resiliente, por exemplo, uma montagem de elastômero 46 para reduzir a transmissão de vibrações a partir da bomba de pistão 5 ao invólucro 41. A bomba de pistão 5 é instalada na subestrutura 7, e a subestrutura 7 é montada de maneira móvel em uma haste no invólucro 41 através da montagem de elastômero 46. A montagem de elastômero 46 pode ser disposta no centro da subestrutura 7. A montagem de elastômero 46 permite um movimento lateral e/ou uma rotação da subestrutura em torno de um eixo perpendicular à subestrutura 7.

[0052] O dimensionamento da montagem de elastômero 46 e da subestrutura 7 para redução da transmissão das vibrações de um pistão alternado 8 ao invólucro 41 através da subestrutura 7 é explicado acima em relação à realização descrita com relação à Fig.2.

[0053] A Fig. 5 mostra uma seção cruzada da montagem de elastômero 46 para uso no aparelho de fazer café 40. A montagem de elastômero 46 é conectada ao invólucro através de uma tampa 43 e um parafuso 44. A montagem de elastômero 46 pode compreender um material sintético como Monômero de Etileno Propileno Dieno (EPDM) ou Borracha de Polímero nitrílico (NPR) de rigidez de variação média (50-50 Sh-A).

[0054] Nas realizações descritas acima do ferro a vapor 1 e do aparelho de fazer café 40, a bomba de pistão 5 pode ser substituída por uma bomba de diafragma.

[0055] Embora as realizações ilustrativas da presente invenção tenham sido descritas com referência aos desenhos anexos, deve ser compreendido que a invenção não é limitada a essas realizações. Diversas alterações ou modificações podem ser efetuadas por um técnico no assunto sem sair do escopo ou do espírito da invenção, conforme definido nas reivindicações. Dessa forma, a referência por toda essa especificação para “uma realização” ou um meio “de realização” que uma função, estrutura ou característica particular descrita em conexão com a realização está incluída em pelo menos uma realização da presente invenção. Portanto, os aspectos das frases “em uma realização” ou “em uma realização” em vários lugares por toda essa especificação não são necessariamente todos referentes à mesma realização. Além disso, é observado que as funções, estruturas ou características particulares podem ser combinadas em qualquer maneira adequada em uma ou mais realizações.

Claims

1. APARELHO DOMÉSTICO (1;40), compreendendo - uma estrutura de base (3; 41), - um atuador (5) - o atuador sendo provido com um membro acionador (6), o atuador sendo disposto para alternar o movimento do membro acionador, em que o aparelho doméstico compreende adicionalmente uma subestrutura (7) pelo qual o atuador (5) é instalado na subestrutura, caracterizado por um membro resiliente (21, 23, 25, 27, 46) disposto entre a subestrutura (7) e a estrutura de base (3) para instalar de maneira móvel a subestrutura à estrutura de base.

2. APARELHO DOMÉSTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo membro resiliente (21,23,25,27;46) ser construído e disposto para permitir um movimento lateral no plano da estrutura de base (3) e/ou uma rotação da subestrutura (7) em torno de um eixo de rotação transversal à superfície da estrutura de base (3).

3. APARELHO DOMÉSTICO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo eixo de rotação passar através de um centro de gravidade da subestrutura (7), que compreende um atuador (5).

4. APARELHO DOMÉSTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo membro resiliente compreender pelo menos uma montagem de elastômero (21,23,25,27;46).

5. APARELHO DOMÉSTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo aparelho doméstico compreender adicionalmente uma caldeira (13) ou um aquecedor de escoamento para aquecer água ou gerar vapor montado na subestrutura (7).

6. APARELHO DOMÉSTICO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo atuador (5) estar conectado à caldeira (13) de maneira operacional ou o aquecedor de escoamento através de um tubo resistente de alta pressão (15).

7. APARELHO DOMÉSTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo aparelho doméstico compreender adicionalmente um reservatório de água (9) provido na subestrutura, o reservatório de água sendo em comunicação fluída com o atuador (5) através de um tubo flexível (11).

8. APARELHO DOMÉSTICO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo reservatório de água (9) ser montado de maneira destacável à subestrutura (7).

9. APARELHO DOMÉSTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo tubo flexível (11) compreender um tubo ondulado.

10. APARELHO DOMÉSTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo atuador (5) compreender uma bomba de pistão ou uma bomba de diafragma.