CN103797180B - 包括致动器的家用电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及家用电器，诸如蒸汽熨斗或咖啡制作装置。这样的电器包括壳体、蓄水池、例如柱塞泵的致动器、以及用于将热水或蒸汽提供给电器的热水器。柱塞泵的入口被连接到蓄水池，柱塞泵的出口被连接到热水器的入口。在工作中，柱塞泵在电源频率下往复运动。工作的柱塞泵引入振动，该振动被传递到壳体并通过壳体辐射到环境，其引起声音和噪声，这不是用户友好和环境友好的。为了减少这些振动引起的声音，该家用电器被设置有安装在致动器相对侧的两个板簧以使致动器在与驱动构件运动方向相反的方向运动。

Description

包括致动器的家用电器
技术领域
本发明涉及一种家用电器，其包括基架和连接到该基架的致动器。
背景技术
诸如咖啡制作机或用于衣物护理的蒸汽熨斗之类的家用电器是由用户使用以促进任务。
EP-0135484公开了一种蒸汽熨斗，包括：底板，蓄水池和热水器，其中柱塞泵被布置成从该蓄水池泵水到蒸汽产生器。
在工作中，例如当用户施加蒸汽到衣物时，该致动器即柱塞泵往复移动柱塞以从蓄水池泵水到热水器，其进而提供蒸汽到衣物。
工作的柱塞泵产生的声音和振动可烦扰该家用电器的用户以及出现在用户的环境中的人，并且不是用户友好的。
从EP0135484已知提供一种家用电器，其包括基架、连接到该基架的致动器，该致动器设置有驱动构件，该致动器被布置为使得该驱动构件在往复频率下往复运动。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种家用电器，其在工作中具有降低的声音和振动的水平。
根据本发明，这个和其它目的通过以下而实现：提供家用电器，其还包括安装在该致动器的相对侧上的两个板簧，以用于将致动器连接到基架并且使得致动器可以在与驱动构件的运动方向相反的方向上移动，该致动器、该驱动构件和该板簧一起形成具有固有频率(fn)的质量弹簧系统，其中该板簧的刚度被适配使得在往复频率(fr)和固有频率(fn)之间的比率至少为该致动器可以是例如柱塞泵或隔膜泵。
通常，源于家用电器的噪声可被推断为空气传播噪声和结构传播噪声。通过减少致动器引起的振动能量传输到家用电器的基架，结构传播噪声可以被显着降低，从而导致了家用电器较低的声音水平。
往复运动的致动器经由板簧到该架的振动的力传递可通过具有固有频率fn的一个自由度的一个质量弹簧系统来建模，固有频率fn取决于
f n = ( 1 / 2 π ) * ( k / m ) 其中
k表示板簧的刚度，以及
m表示致动器和在其上的驱动构件的总质量。
该质量弹簧系统的这个固有频率fn通过调整该板簧的刚性被确定大小为低于致动器的往复频率fr的频率。为了有效地减少从致动器到基架的力传递，往复频率与固有频率的之间的比率fr/fn至少为并且阻尼应当最小。
在这种布置下致动器的振动能量被存储为包括该致动器、该驱动构件和该板簧的质量弹簧系统中的能量，以使传递给基架的这些振动被减少，从而导致该家用电器的较低的声音水平。
引用的文献EP-0135484公开了一种蒸汽熨斗，其中，活塞泵由两个隔开的橡胶凸缘支撑以减少往复的活塞泵声音水平。在该文件中所公开的蒸汽熨斗中，橡胶凸缘被设计为基本上吸收致动器的振动能量，然而振动仍然部分地传传递到基架。该文献没有公开连接到致动器相反端的两个板簧。
在该家用电器的进一步实施例中，该板簧包括弯曲端部。板簧的弯曲端部提供致动器和板簧的紧密布置。
在该家用电器的进一步实施例中，连接到所述致动器的该板簧的端部遵循U形。
在该家用电器的进一步实施例中，该致动器经由弹性构件连接到板簧。这些弹性构件可以是例如橡胶环。
在该家用电器的更进一步实施例中，该家用电器进一步包括设置在该基架的蓄水池，该蓄水池经由第一柔性管被操作地连接到该致动器。
在该家用电器的进一步实施例中，该蓄水池被可拆卸地安装在基架上。这种布置有利于方便蓄水池的注入。
在进一步实施例中，该第一柔性管包括波纹管。波纹管具有高灵活性并降低从致动器经由波纹管到该机架的振动传递。
在该家用电器更进一步实施例中，该家用电器进一步包括安装在该基架并经由第二柔性管操作地连接到该致动器的用于水加热或蒸汽产生的热水器。
在该家用电器更进一步实施例中，该致动器包括柱塞泵或隔膜泵。
在该家用电器的进一步实施例中，该致动器包括柱塞泵，并且该驱动构件包括柱塞。
本发明的这些和其它特性以及效果将参考示出本发明优选的和示意的实施例的附图在下面进行更详细的解释。本领域的技术人员将认识到，本发明的其它替代方案和等效实施例可以在不脱离本发明的范围下被设想并减少以实现。
附图说明
图1示出了根据第一实施例的蒸汽熨斗的概略示意图；
图2示出了板簧的概略示意图；以及
图3示出了根据第二实施例的咖啡制作装置的概略示意图。
具体实施方式
在附图中，相同的数字表示相似的组件。
图1示出了蒸汽熨斗1，其包括例如壳体3的基架、例如通过板簧21、23连接到壳体3的柱塞泵5的致动器。蒸汽熨斗1可设置有安装在壳体3的蓄水池9。蓄水池9的出口经由第一柔性管11连接到柱塞泵5的入口。第一柔性管11可以是波纹管。蓄水池9可以被可拆卸地连接到该壳体以使通过从外壳3移除蓄水池9、注入到蓄水池9以及将该蓄水池附接到该壳体而补水。此外，该蒸汽熨斗1包括用于加热水或产生蒸汽的热水器13。热水器13的入口经由第二柔性管15被连接到柱塞泵5的出口。热水器13的出口经由第三柔性管17被连接到烙铁19用于分配蒸汽。柱塞泵5可包括细长的泵房6和柱塞8。在本实施例中细长的泵房6经由安装在细长泵房6的相对侧的纵向方向的两个板簧21、23连接到壳体3上。板簧21、23使泵房6在与柱塞8的运动方向相反并与泵房6纵向轴线平行的水平方向上运动。
在工作中，柱塞8通常往复运动的电源频率可以是，例如，50或60Hz。往复运动的柱塞8引起泵房6作用在板簧21、23的反作用力并使板簧在与柱塞8运动相反的纵向方向上挠曲。该挠曲的板簧21、23将振动的动能存储为势能，其在柱塞8在相反的方向运动时被释放。板簧21、23隔离柱塞泵5和壳体3并且从柱塞泵5到壳体3的振动传递被显著地减少。
经由板簧21、23，往复运动的柱塞泵5的振动传递可通过具有固有频率fn的一个自由度的质量弹簧系统来建模，固有频率fn取决于
f n = ( 1 / 2 π ) * ( k / m ) 其中
k表示板簧21、23的刚度，以及
m表示柱塞泵5和柱塞8的总质量。
该质量弹簧系统的这个固有频率fn通过调整板簧21、23的刚性以及柱塞泵5的总质量被确定大小为显著地低于柱塞8的往复频率fr的频率。为了减少从柱塞泵5到壳体3的振动传递，往复频率fr与固有频率fn之间的比率fr/fn至少为例如，在fr/fn的比率等于10并且柱塞泵的往复频率fr为50Hz的情形下，该质量弹簧系统的固有频率fn应当被定为5Hz。板簧21、23的实际尺寸依赖于柱塞泵5的质量、往复频率、板簧21、23材料的杨氏模量以及壳体3内的柱塞泵5最大允许幅度。在本实施例中，振动能量被存储在移动的泵房6和板簧21、23中。板簧21、23的内部阻尼限制了泵房6的水平运动的最显著度。板簧21、23可由抗腐蚀的弹簧钢制成。这种布置下可以获得噪声的降低在运动的方向上为大约-40dB(A)。在实践中该最高减少量也取决于产品架构。
图2示出了其中一个板簧21的概略示意图。板簧21、23可经由弹性构件被安装在活塞泵5的壳体6的相对侧，例如在板簧21、23各自的端部29的两侧的橡胶环25、27以用于进一步的对振动的阻尼。橡胶环25、27可由类似三元乙丙橡胶(EPDM)或中等硬度(50-50Sh-A)的丁腈聚合物橡胶(NPR)的合成材料制成。
板簧21、23可包括弯曲端部29，其被连接到柱塞泵5的外壳6。例如，板簧21的端部29可遵循U形以便获得该柱塞泵5和板簧21、23的紧凑配置。替代U形，端部29可遵循V形或Z形。
图3示出了咖啡制作装置30，其包括例如壳体32的基架、例如柱塞泵5的致动器，其经由安装在柱塞泵5的相对侧上的板簧21、23被连接到壳体32。
柱塞泵5可包括细长的泵房6和柱塞8。板簧21、23使柱塞泵5可以在与柱塞8的运动方向相反并与泵房6纵向轴线平行的水平方向上移动。咖啡制造装置30可以设置有安装在壳体32中的蓄水池9，该蓄水池9的出口经由第一柔性管11或波纹管被连接到柱塞泵5的入口。蓄水池9可被可拆卸地安装在外壳32上以易于再注入。此外，咖啡制造装置30包括用于加热水的热水器13。热水器13的入口经由第二柔性管15被连接到柱塞泵5的出口。蓄水池13的出口经由第三管17被连接到咖啡垫支架34以用于分配热水。
在工作中，柱塞泵通常在例如50或60Hz的电源频率往复运动。板簧21、23减少从柱塞泵5到壳体32的振动传递并减少结构传播噪声。
板簧21、23可以是相关于图2的描述的相似类型的板簧。该板簧可被连接在泵房沿纵向方向的相反两侧。此外，在本实施例的板簧21、23的大小在相关于图1的实施例的上述描述中进行了解释。
在蒸汽熨斗1和咖啡制作装置30的上述实施例中，柱塞泵5可被膜式泵替代。其可实现的在运动方向上的振动减少量约为-40dB。
可被实现的声音水平的实际减少将更低并且依赖于产品架构和基架的侧面和/或表面。虽然本发明示范性实施例参照附图进行了描述，但应当理解的是本发明并不限于这些实施例。各种变化或修改可由本领域技术人员进行而不脱离如权利要求所限定的本发明的范围或精神。相应地，贯穿本说明书提及的“一个(one)实施例”或“(an)实施例”意味着与该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个本发明的实施例中。因此，短语“在一个(one)实施例中”或“在(an)实施例中”出现在贯穿本说明书各处不一定都指的是同一实施例。此外，要注意的是，特定的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中被以任何合适的方式组合。

Claims (10)

1.一种家用电器(1；30)，包括
-基架(3；32)，
-连接到所述基架(3；32)的致动器(5)，
-所述致动器(5)设置有驱动构件(8)，所述致动器被布置为使得所述驱动构件在往复频率(fr)下往复运动，其特征在于，所述家用电器(1)进一步包括安装在所述致动器(5)相对侧的两个板簧(21，23)，以用于将所述致动器连接到所述基架并且使得所述致动器可以在与所述驱动构件(8)的运动方向相反的方向上移动，所述致动器(5)、所述驱动构件(8)和所述板簧(21，23)一起形成具有固有频率(fn)的质量弹簧系统，其中所述板簧(21，23)的刚度被适配使得在所述往复频率(fr)和所述固有频率(fn)之间的比率至少为
2.根据权利要求1所述的家用电器，其中所述板簧(21，23)包括弯曲端部(29)。
3.根据权利要求2所述的家用电器，其中连接到所述致动器(5)的所述板簧(21，23)的所述弯曲端部(29)遵循U形。
4.根据权利要求1或2所述的家用电器，其中所述致动器经由弹性构件(25，27)连接到所述板簧(21，23)。
5.根据权利要求1或2所述的家用电器，其中所述家用电器进一步包括设置在所述基架上的蓄水池(9)，所述蓄水池经由第一柔性管(11)被可操作地连接到所述致动器(5)。
6.根据权利要求5所述的家用电器，其中所述蓄水池(9)被可拆卸地安装在所述基架(3；32)上。
7.根据权利要求5所述的家用电器，其中所述第一柔性管(11)包括波纹管。
8.根据权利要求1或2所述的家用电器，其中所述家用电器进一步包括设置在所述基架(3；32)上的用于水加热或蒸汽产生的热水器(13)，所述热水器经由第二柔性管(15)被可操作地连接到所述致动器(5)。
9.根据权利要求1或2所述的家用电器，其中所述致动器(5)包括柱塞泵或隔膜泵。
10.根据权利要求9的家用电器，其中所述致动器(5)包括柱塞泵并且所述驱动构件包括柱塞(8)。
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