CN102144255A - 用于电气设备比如洗碗机的隔离元件 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于安装在两个物体之间提供的厚度G的间隙中的隔离元件。该隔离元件包括由热塑性聚合物材料制成的主体。主体具有第一面、第二面和界定在第一面与第二面之间的厚度。该主体特征在于半永久性预先安装厚度T1，其中T1小于G。当加热至厚度T2时主体膨胀，其中T2大于或等于G，使得隔离元件桥接间隙、接合两个物体并且提供4.0-275.0克/平方英寸的弹簧振频。

Description

用于电气设备比如洗碗机的隔离元件
本发明的技术领域和工业实用性
本发明总体上涉及电气设备技术，并且更特别地涉及隔离元件和隔离电气设备以抑制噪音并且提高所述设备的能量效率的方法。
背景技术
电气设备例如自动洗碗机在本领域中长期已知。在使用碗碟之后，自动洗碗机是清洁碗碟的特别便利和有效的方式。这类洗碗机通常包括用于容纳碗碟和一个或多个用于从碗碟中清洗食物和饮料残渣的加压流体物流的桶。
洗碗过程产生显著量的噪音。消费者表现出优选提供更安静操作的洗碗机。为了解决该优选，洗碗机生产商以各种方式隔离洗碗机以试图抑制噪音。
当今普遍使用的一种噪音抑制方法是将质量阻尼材料例如沥青和/或胶泥施加于该桶的外面。质量阻尼材料例如胶泥可以极大地减少35-60Hz范围的清洗噪音。
然而，这类质量阻尼材料的使用导致许多缺陷。更特别地，胶泥进行烘烤过程以使胶泥粘附于通常由不锈钢构成的桶上。该烘烤过程通常产生桶刚度的变化，由此导致从一个单元到任何地方的单元，声音变化高达正负1.5Db。
另外，尽管胶泥有效地抑制35-60Hz范围的清洗噪音，但其极少抑制125Hz或约125Hz-约400Hz范围的泵马达噪音。实际上，胶泥施加于桶上可能实际上造成桶在马达频率下“鸣响”，由此加重马达噪音。此外，胶泥可能随着时间硬化，并且当设备老化时可能变得较少有效。
本发明涉及隔离元件和隔离电气设备例如洗碗机，使得我们减少或消除质量阻尼材料例如胶泥的使用同时仍然有效地抑制清洗工作期间产生的噪音的方法。胶泥从桶侧面上减少或消除显著地减少了逐个单元的声音变化，由此允许工程师制得用于所有单元的更有效的噪音隔离系统。另外，作为附带的优点，本发明还允许电气设备在较高的能量效率下工作。
发明内容
发明概述
为了实现上述和其他目的，并且根据本文所述的本发明的目的，提供了一种改进的隔离元件。该隔离元件特别适合于安装在两个物体之间提供的厚度G的间隙中。隔离元件包括由可膨胀材料制成的主体。该主体还特征在于半永久性固定的预先安装厚度T1，其中T1小于G。当加热时，主体膨胀至厚度T2，其中T2等于或大于G，使得隔离元件桥接间隙、接合两个物体并且提供约4.0-约275.0克/平方英寸的弹簧振频。在一个可能的实施方案中，隔离元件提供约10-约25克/平方英寸的弹簧振频。
在一个选择性实施方案中，将隔离元件首先压缩至厚度T1，其中T1小于G。在安装于间隙中之后，取出压缩设备并且隔离元件膨胀至大于G的厚度T2，优选不使用热量。可用的压缩设备包括任何已知的设备，例如一对相对的刮板。由其构造主体的可膨胀材料可以选自如下的材料：可膨胀发泡材料、可膨胀天然纤维、热塑性聚合物材料、玻璃纤维增强的热塑性聚合物材料、棉、洋麻、大麻、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、人造丝、丙烯酸类物、尼龙和其的任意组合。可膨胀材料也可以包括增强纤维。一般而言，增强纤维选自玻璃纤维、碳纤维、天然纤维、聚酯、回收纤维和其的混合物。在使用玻璃纤维作为增强纤维的情况下，那些玻璃纤维可以具有约0.5″-约1.5″的长度和约5-约25微米的直径。也可以使用连续玻璃纤维。这类连续玻璃纤维通常具有约5-约50微米的直径。在将增强纤维提供到可膨胀材料中的情况下，增强纤维通常占约20-约80重量％，而可膨胀材料占主体组成的约80-约20重量％。
根据本发明的另一个方面，提供一种洗碗机。洗碗机包括：包括出入门的桶，桶内的用于将流体流导向桶中容纳的碗的清洗喷嘴，用于在压力下使流体循环通过清洗喷嘴的循环泵，和用于安装在桶与容纳桶的橱柜之间提供的厚度G的间隙中的隔离元件。该隔离元件包括 由可膨胀材料制成的主体。主体特征在于半永久性固定的预先安装厚度T1，其中T1小于G。当加热时主体膨胀至厚度T2，其中T2等于或大于G，使得隔离元件桥接间隙、接合桶和橱柜并且提供4.0-275.0克/平方英寸的弹簧振频。
根据本发明的仍然另一个方面，提供一种抑制由容纳在橱柜中的电气设备产生的噪音的方法，其中在电气设备的外壳壁与橱柜之间提供厚度G的间隙。该方法包括以下步骤：(1)选择可膨胀材料，所述可膨胀材料能够(a)在电气设备正常工作期间响应于由电气设备产生的热而膨胀和(b)当桥接该间隙并且接合外壳壁和橱柜时提供约4.0-约275.0克/平方英寸的弹簧振频；(2)由可膨胀材料形成隔离元件，其中将隔离元件压缩至半永久厚度T1，其中T1小于G；和(3)将隔离元件安装在电气设备的外壳壁上。电气设备安装在橱柜中之后，电气设备工作使隔离元件加热，造成隔离元件膨胀至厚度T2，其中T2等于或大于G。当这种状况出现时，隔离元件桥接间隙并且接合外壳壁和橱柜，由此建立必要的弹簧振频以抑制或消除在峰值或主要频率下由电气设备产生的噪音。
该方法可以进一步包括调节由隔离元件提供的弹簧振频以匹配电气设备的声学性能，并且由此使峰值或主要频率下的噪音抑制最优化。在一个特别有用的实施方案中，将弹簧振频调节至约10.0-约25.0克/平方英寸。
对于本领域技术人员而言，本发明的仍然另一些目的将从以下描述中容易变得明显，其中仅仅通过解释最适于进行本发明的一些方式而示出和描述了本发明的几个实施方案。当其将实现时，本发明能够有其他不同的实施方案并且其的几个细节能够在各个显然的方面改进，全部不偏离本发明。因此，附图和描述将被看作是解释性的并且不作为限制。
附图简述
本文引入并且形成说明书一部分的附图解释了本发明的几个方面，并且与描述一起用于解释本发明的某些原则。在附图中：
图1是引入本发明的隔离元件的洗碗机的示意性的并且部分切除的透视图；和
图2A和2B是说明隔离元件的安装和最终膨胀使得隔离元件桥接两个物体之间的间隙并且提供必要的弹簧振频用于抑制由电气设备产生的噪音的示意性横截面图。
现在将详细参考本发明的优选实施方案，其例子在附图中说明。
本发明优选实施方案的详述
现在参考图1，其说明了引入本发明的隔离元件12的洗碗机10。洗碗机10包括具有门16的桶14。门16可以打开以获得到达其中放置碗用于清洗的桶14的内部或清洗室18的通道。所示的洗碗机10是开后门式设计，适合于插入和放置在厨房橱柜C中形成的空腔K中。桶14可由塑料、复合材料或金属例如不锈钢制成。
洗碗机10还包括循环泵20。循环泵20使流体例如洗涤水从供给管循环到安装在清洗室18中的清洗喷嘴24。清洗喷嘴24将流体流导向容纳在清洗室18中的碗，以从碗上擦洗和消除食物和饮料残渣，并且提供所希望的清洁作用。排水管使夹带食物和饮料残渣和碎片的流体从清洗室18排出。
如最好地在图1中所示，循环元件12至少覆盖洗碗机10的顶部26以及相对的左右侧28。循环元件12可以包括一个或多个单独的段。一般而言，覆盖侧面28的元件12的段延伸直到基底F。如果希望，隔离元件12还可以经过洗碗机10的后面或背面而提供。
隔离元件12包括由可膨胀材料制成的主体30。可膨胀材料可以选自如下的材料：可膨胀发泡材料、可膨胀天然纤维、热塑性聚合物材料、玻璃纤维增强的热塑性聚合物材料、棉、洋麻、大麻、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、人造丝、丙烯酸类物、尼龙和其的任意组合。热塑性聚合物材料可以选自聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和其的混合物。可膨胀材料还可以包括增强纤维。在提供增强纤维的情况下，那些纤维选自玻璃纤维、碳纤维、天然纤维、聚酯、回收纤维和其的混合物。在使用玻璃纤维情况下，它们通常具有约0.5”-约1.5”的长度和约5-约25微米的直径。作为选择，可以使用具有约5-约50微米直径的连续玻璃纤维。在一个可能的应用中，热塑性聚合物材料包括约20-约80重量％增强纤维和约80-约20重量％聚合物基质粘合剂。
如最好地在图2中所示，当安装时，在桶14的外壳壁或外表面与橱柜C的表面之间存在间隙36。如所示的，间隙具有厚度G。安装时，隔离元件12的主体30特征在于半永久性固定的预先安装厚度T1，其中T1小于G。较小的隔离元件12的厚度确保存在足够的间隙以容易地将洗碗机安装在橱柜C中。
当洗碗机10在安装后工作时，隔离元件12被洗碗机加热。结果，主体14膨胀至厚度T2，其中T2等于或大于G。因此如图2B中所示，隔离元件12现在桥接间隙36、接合桶14的外壁和橱柜C的表面，并且充当弹簧，提供约4.0-约275.0克/平方英寸的弹簧振频。
本发明还包括一种当在洗碗机的桶14与橱柜之间提供厚度G的间隙36时，抑制由容纳在橱柜C中的洗碗机产生的噪音的方法。该方法包括以下步骤：选择可膨胀材料，该可膨胀材料能够(a)在洗碗机正常工作期间响应于由洗碗机产生的热而膨胀和(b)当桥接桶与橱柜之间的间隙时提供约4.0-约275.0克/平方英寸的弹簧振频。在一个特别有用的实施方案中，提供的弹簧振频为约10.0-约25.0克/平方英寸。
该方法进一步包括以下步骤：当将隔离元件压缩至半永久厚度T1时由可膨胀材料形成隔离元件，其中T1小于G。压缩隔离元件12的一种特别有用的方法描述于Rockwell的U.S.专利7,357,974中。
该方法还包括将隔离元件12安装在洗碗机10的桶14上的步骤。这可以用粘合剂、机械接合件或其他合适的方式进行。洗碗机10安装在橱柜C中之后，洗碗机工作使隔离元件12加热，造成隔离元件膨胀至厚度T2，其中T2等于或大于G(参见图2B)，使得隔离元件桥接间隙36并且接合桶14和橱柜C，由此充当弹簧并且抑制由洗碗机产生的噪音。另外，该方法包括使洗碗机10的能量效率增加至少10％的步骤。
更特别地，该方法可以进一步包括调节弹簧振频以匹配电气设备或洗碗机10的声学特征，以使得更有效地抑制或消除至少一个在洗碗机工作期间产生的峰值或主要频率。该调节决定了将消散的能量的量和频率。
有利地，隔离元件12因此在抑制洗碗机噪音中有效的是可以使用较少的质量阻尼材料(例如胶泥)，同时仍然获得相等或者甚至更大量的总噪音抑制。更具体地，质量阻尼材料的施加可以限于桶14的上壁26和/或正门16。接触桶14的质量阻尼材料充当散热器，使热量从包括洗涤水和碗的清洗室18中排出。由于本发明允许使用少得多的质量阻尼材料，因此该散热器效果显著降低。因此，洗碗机循环时间减少至少10％。实际上，迄今完成的试验表明在某些型号洗碗机上节能至多28％。这在以前例如通过更换更小的加热线圈用于干燥循环而使节能最优化。由于使用较少的胶泥意味着较少的热被胶泥从清洗室18排出，因此这类更换是可能的。在一个实施方案中，本发明与从设备正面延伸仅6英寸的胶泥组合使用，因此当喷射流在该位置碰撞桶时，胶泥充当局部阻尼。进一步发现当在不锈钢桶14上使用时，即使没有任何胶泥，调节以提供约15.0克/平方英寸的弹簧振频的隔离元件36在减少/消除主要的125赫兹频率的噪音中也特别有利。
从利用本发明的概念中得到许多益处。隔离元件12提供了改进的总体噪音抑制，这允许生产商限制或者甚至消除了质量阻尼材料的使用并且仍然保持相等的或者提供改进的噪音抑制性能。质量阻尼材料的减少或消除意味着洗碗机10的总重量减少。这减少了运输成本并且允许洗碗机在安装期间更容易处理。胶泥的减少或消除还使得在主要的125Hz-约400Hz范围内声音减少。125Hz由泵马达产生并且是洗碗机噪音的主要贡献者。因此，该减少非常显著的有利。另外，可以减少洗碗机桶的壁厚，并且即使伴随着壁厚减少，本发明也提供了令人惊奇的结果。在一个实施方案中，使用本发明在没有胶泥的情况下，不锈钢桶的壁从0.172英寸厚减少至0.152英寸，并且实现了改进的声音。类似地，本发明在塑料桶上表现为有效的。此外，本发明不会随着时间而硬化，并且随着时间保持其的性能。在一些情形中，使用本发明当设备经历重复的加热循环时，效率随着时间改进。
由于提供在洗碗机10的桶14上的质量阻尼材料充当散热器以使热量从清洗室18中排出，因此由本发明提供的质量阻尼材料的减少或消除也有利地用于减少循环时间并且增加能量效率。更特别地，由于较少的热量从清洗室18转移到室外面的胶泥，因此洗碗机更加迅速地循环到预定的最小工作温度。循环时间减少并且消耗较少的能量。因此，本发明导致许多非常重要的优点。因此，显然本发明代表了本领域的显著进步。
出于解释和描述的目的，示出了前述的本发明的几个优选实施方案。其不意在穷举或者将本发明限于公开的确切形式。根据上述教导，明显的改进或改变是可能的。例如，一些型号的洗碗机10包括桶14外面的外壳。可以提供隔离元件12以与所示的实施方案中提供隔离元件以桥接桶与厨房橱柜C之间的间隙的相同方式桥接桶与该外壳之间的间隙。净效应是提供特征在于4.0-275.0克/平方英寸的弹簧振频、其在所希望的峰值或主要频率下提供噪音抑制的隔离元件。
仍然进一步地，应该理解在安装于厚度G的间隙中期间，可以用刮板或其他方式将可膨胀隔离元件12压缩至厚度T1，其中T1小于G。安装后，除去压缩力并且隔离元件12膨胀至厚度T2，其中T2大于或等于G。隔离元件12然后有效地桥接例如设备外壳与容纳设备的橱柜之间的间隙。结果，隔离元件12提供了有效地减少或消除工作噪音的弹簧振频。
选择和描述了实施方案以提供本发明原理的最好解释，并且其的实际应用使得本领域普通技术人员能够使用各个实施方案的发明并且使用适合于预期的特定应用的各种改进。当根据它们相当地、合法地和合理地赋予的宽度解释时，所有这些改进和变化处于由附属的权利要求决定的发明范围内。附图和优选实施方案没有并且不意在以任何方式将权利要求的普通含义限于它们相当的和宽泛的解释。

Claims (21)

1.一种用于安装在两个物体之间提供的厚度G的间隙中的隔离元件，所述隔离元件包括：
由可膨胀材料制成的主体；
所述主体特征在于半永久性固定的预先安装厚度T1，其中T1小于G，当在以下情形之一时所述主体膨胀：(i)加热至厚度T2，其中T2大于或等于G，或者(ii)从主体上除去压缩力，因此隔离元件膨胀至厚度T2，其中T2大于或等于G；使得所述隔离元件桥接所述间隙、接合两个物体并且提供约4.0-约275.0克/平方英寸的弹簧振频。
2.权利要求1的隔离元件，其中所述可膨胀材料选自如下材料：可膨胀发泡材料、可膨胀天然纤维、热塑性聚合物材料、玻璃纤维增强的热塑性聚合物材料、棉、洋麻、大麻、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、人造丝、丙烯酸类物、尼龙和其的任意组合。
3.权利要求1的隔离元件，其中所述可膨胀材料是热塑性聚合物材料。
4.权利要求3的隔离元件，其中所述热塑性聚合物材料选自聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和其的混合物。
5.权利要求4的隔离元件，其中所述热塑性聚合物材料包括增强纤维。
6.权利要求5的隔离元件，其中所述增强纤维选自玻璃纤维、碳纤维、天然纤维、聚酯、回收纤维和其的混合物。
7.权利要求6的隔离元件，其中所述玻璃纤维具有约0.5英寸-约1.5英寸的长度和约5-约25微米的直径。
8.权利要求6的隔离元件，其中所述玻璃纤维是具有约5-约25微米直径的连续纤维。
9.权利要求1的隔离元件，其中所述隔离元件提供约10.0-约25.0克/平方英寸的弹簧振频。
10.权利要求5的隔离元件，其中所述热塑性聚合物材料包括约20-约80重量％增强纤维和约80-约20重量％聚合物基质粘合剂。
11.一种抑制由容纳在橱柜中的电气设备产生的噪音的方法，其中在所述电气设备的外壳壁与所述橱柜之间提供厚度G的间隙，所述方法包括：
选择可膨胀材料，所述可膨胀材料能够(a)在所述电气设备正常工作期间响应于由所述电气设备产生的热而膨胀和(b)当桥接所述间隙并且接合所述外壳壁和所述橱柜时提供约4.0-约275.0克/平方英寸的弹簧振频；
由所述热塑性聚合物材料形成隔离元件，其中将所述隔离元件压缩至半永久厚度T1，其中T1小于G；和
将所述隔离元件安装在所述电气设备的所述外壳壁与所述橱柜之间；
其中所述电气设备安装在所述橱柜中之后，所述电气设备的工作使所述隔离元件加热，造成所述隔离元件膨胀至厚度T2，其中T2等于或大于G，使得所述隔离元件桥接间隙并且接合所述外壳壁和所述橱柜。
12.权利要求11的方法，包括提供约10.0-约25.0克/平方英寸的弹簧振频。
13.权利要求11的方法，进一步包括调节所述弹簧振频以匹配所述电气设备的声学特征，以使得更有效地抑制至少一个由所述电气设备产生的主要噪音频率。
14.权利要求11的方法，包括限制质量阻尼材料对所述桶上壁的施加。
15.权利要求11的方法，包括限制质量阻尼材料对所述桶正面的施加。
16.权利要求11的方法，包括限制质量阻尼材料对所述桶上壁和正门的施加。
17.权利要求16的方法，包括使用胶泥作为所述质量阻尼材料。
18.权利要求11的方法，包括将所述洗碗机的循环时间减少至少10％。
19.权利要求11的方法，包括完全消除质量阻尼材料对所述桶的施加。
20.一种洗碗机，包括：
包括出入门的桶；
所述桶内的用于将流体流导向所述桶中容纳的碗的清洗喷嘴；
用于在压力下使流体循环通过所述清洗喷嘴的循环泵；和
用于安装在所述桶与容纳所述桶的橱柜之间提供的厚度G的间隙中的隔离元件，所述隔离元件包括：
由可膨胀材料制成的主体；
所述主体特征在于半永久性固定的预先安装厚度T1并且其中T1小于G，当加热至厚度T2时所述主体膨胀，其中T2大于或等于G，使得所述隔离元件桥接所述间隙、接合桶和橱柜并且提供约4.0-约275.0克/平方英寸的弹簧振频。
21.一种洗碗机，包括：
包括出入门的桶；所述桶内的用于将流体流导向所述桶中容纳的碗的清洗喷嘴；
用于在压力下使流体循环通过所述清洗喷嘴的循环泵；和
用于安装在所述桶与容纳所述桶的橱柜之间提供的厚度G的间隙中的隔离元件，所述隔离元件包括：
由可膨胀材料制成的主体；
所述主体特征在于半永久性固定的预先安装厚度T1并且其中T1小于G，当加热至厚度T2时所述主体膨胀，其中T2大于或等于G，使得所述隔离元件桥接所述间隙、接合桶和橱柜并且提供约4.0-约275.0克/平方英寸的弹簧振频；
所述隔离元件在基本没有质量阻尼材料存在下使用。
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