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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Ausblaskanal für einen Staubsauger oder einen Staubsaugroboter, aufweisend eine erste Öffnung oder Ausnehmung zum Eintritt von Abluft, eine zweite Öffnung oder Ausnehmung zum Austritt der Abluft, und zumindest eine Wandung, welche die erste Öffnung oder Ausnehmung mit der zweiten Öffnung oder Ausnehmung verbindet, wobei der Ausblaskanal Abluft von der ersten Öffnung oder Ausnehmung zur zweiten Öffnung oder Ausnehmung leitet.
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Hintergrund der Erfindung
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Aus der US-Offenlegungsschrift US 2005 / 0 138 756 A1 ist ein Staubsauger bekannt, bei dem zahlreiche wärmeabgebenden Elemente gekühlt und gleichzeitig ein niedriges Gerätegeräusch erreicht werden soll. Dazu ist ein Führungselement vorgesehen, um einen Teil der Luft, die durch den Ausblasfilter tritt, in das Innere des Hauptkörpers des Staubsaugers zu transportieren.
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Die internationale Veröffentlichung WO 2010/ 040 423 A1 offenbart einen Staubsauger vom „Upright“-Typ. Zum Kühlen der Batterien wird an diesen ein vom Gebläse erzeugter Luftstrom vorbeigeführt. Der Luftstrom wird dann durch einen Kanal zu einer Auslassöffnung geleitet.
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Um bei Staubsaugern und Saugstaubrobotern eine hohe Staubaufnahme zu erzielen, benötigt man unter anderem eine hohe Luftmenge, die durch ein Gebläse durch den Staubsauger oder durch den Staubsaugroboter pro Zeiteinheit gezogen wird, und damit Staub einsaugt. Die Luftmenge pro Zeiteinheit, der Luftstrom, wird durch geräuschdämmende Materialien im Ausblasbereich des Staubsaugers beeinträchtigt, da diese Dämmmaterialien dem Luftstrom einen Strömungswiderstand bieten. Staubsaugroboter besitzen aufgrund ihrer Konstruktion meist einen Ausblaskanal. Der Ausblaskanal dient als Verbindung vom Gebläseaustritt bis zum Geräteauslass. Über diesen wird die Luft transportiert und aus dem Gerät durch ein Ausblasgitter geleitet. Aufgrund der Umlenkungen und der hohen Geschwindigkeiten im Gerät können im Kanal Turbulenzen entstehen, die je nach Konstruktion zu störenden Geräuschen führen können. Des Weiteren führen kleine Ausblaskanäle, welche aufgrund der kleinen Gehäuse oft unabdingbar sind, zu hohen Strömungswiderständen und erzeugen damit einen unnötigen Energieverzehr. Ein weiteres Problem kann im Stabsauger verbaute Leistungselektronik darstellen, weil sie Wärme erzeugen kann, welche zu einer erhöhten Temperatur unter Ausbildung eines Hitzestaus im Gerät führen kann. Es ist bekannt, Aggregate eines Staubsaugers mit der Ansaugluft zu kühlen. Die Ansaugluft ist aber in der Regel staubbeladen. Werden elektronische Bauteile gekühlt, so kann es passieren, dass sich mit fortschreitender Einsatzzeit über den Lebenszyklus Staub auf den Aggregaten absetzt und dadurch die Kühlwirkung des Ansaugstroms verringert wird.
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Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Ausblaskanal für einen Staubsauger oder Staubsaugroboter und einen verbesserten Staubsauger oder Staubsaugroboter zur Verfügung zu stellen. Insbesondere soll ein Staubsauger oder ein Staubsaugroboter zur Verfügung gestellt werden, der eine Schallreduzierung ermöglicht und/oder über eine über den Lebenszyklus verlässliche Kühlung der Aggregate verfügt.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Die Bezugszeichen in sämtlichen Ansprüchen haben keine einschränkende Wirkung, sondern sollen lediglich deren Lesbarkeit verbessern.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine dritte Öffnung oder Ausnehmung zum Austritt der durch eine vorhandene Staubabscheideeinheit gereinigten Abluft als Nebenaustrittsöffnung vorhanden ist, durch welche Abluft in das Innere des Staubsaugers beziehungsweise des Staubsaugroboters, z. B. zum Kühlen von Aggregaten des Staubsaugers beziehungsweise des Staubsaugroboters, strömt, und/oder die Wandung zumindest teilweise aus einem luftdurchlässigen Material besteht.
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Im Sinne der Vorliegenden Erfindung ist die Wandung der Teil des Ausblaskanals, der weder die erste Öffnung zum Eintritt der Abluft in den Ausblaskanal, noch die zweite Öffnung zum Austritt der Abluft aus dem Gerät hinaus bildet. Die erste Öffnung und/oder die zweite Öffnung können jeweils auch aus einer Mehrzahl von Öffnungen gebildet werden, beispielsweise im Fall einer gitterartig gestalteten Ablufteintritts- und/oder Abluftaustrittsöffnung.
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Um Luft gezielt an bestimmte Stellen innerhalb des Staubsaugers oder des Staubsaugroboters führen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine dritte Öffnung oder Ausnehmung zum Austritt der Abluft als Nebenaustrittsöffnung vorhanden ist, durch welche Abluft in das Innere des Staubsaugers, z. B. zum Kühlen von Aggregaten des Staubsaugers strömt. Diese Nebenaustrittsöffnung führt nämlich eine durch eine Staubabscheideeinheit gereinigte Abluft, die eine höhere Luftqualität in Bezug auf Partikelfreiheit aufweist als Ansaugluft, die ungefiltert ist. Da die Abluft bereits gereinigt ist, entfällt somit eine eigene für die Luft notwendige Filteranordnung, um Luft von Staub zu befreien, der sich auf Aggregate des Staubsaugers ablagern könnte und so u. a. zu einer verringerten Kühlung der Aggregate führt. Weiterhin lässt sich hierdurch eine vorteilhafterweise Geräuschreduzierung erzielen.
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Die dritte Öffnung oder Ausnehmung sollte dabei als Nebenaustrittsöffnung dimensioniert sein, so dass der geringere Teil der Abluft durch die dritte Öffnung oder Ausnehmung strömt. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die dritte Öffnung oder Ausnehmung so dimensioniert ist, dass das Luftstromverhältnis zwischen der dritten Öffnung oder Ausnehmung zur zweiten Öffnung oder Ausnehmung ausgewählt ist aus der Gruppe von ca. 2:98, ca. 5:95, ca. 10:90, ca. 15:85, ca. 20:80, ca. 25:75.
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Die Luftdurchlässigkeit des Materials, beispielsweise ein Kunstschaum oder ein in die Form tiefgezogenes Gewirk oder Vlies kann geräuschdämmend wirken. Des Weiteren kann es den Vorteil haben, dass ein gewisser Abluftschlupf in das Gehäuse des Staubsaugers oder des Staubsaugroboters stattfindet. Vorzugsweise kühlt dieser Abluftschlupf innerhalb des Staubsaugers oder des Staubsaugroboters Wärme entwickelnde Aggregate. Die Flexibilität ermöglicht es, dass sich der voluminöse Ausblaskanal an in dem Staubsauger oder in dem Staubsaugroboter befindliche Aggregate anpasst oder diesen bei der Montage ausweicht. Die schwingungsdämpfende Wirkung des Materials dämpft Resonanzschwingungen, die ungedämpft zur Geräuschentwicklung führen können.
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In einer Ausführung der Erfindung kühlt die durch die dritte Öffnung oder das luftdurchlässige Material in das Innere des Staubsaugers gelangte Luft ein Aggregat oder mehrere Aggregate des Staubsaugers, besonders vorzugsweise ein oder mehrere elektrische(s) oder ein oder mehrere elektronische Bauteil(e). Ein elektrisches Bauteil kann ein Motor des Staubsaugers sein. In einer Bevorzugten Ausführung der Erfindung wird allerdings nicht der Motor oder zusätzlich zu dem Motor noch ein anderes Bauteil gekühlt, zum Beispiel ein elektrischer Akkumulator des Staubsaugers oder Staubsaugroboters.
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Ein Staubsauger im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die einen Saugluftstrom erzeugen kann, der auf ein Objekt, gewöhnlich eine Fläche, zum Beispiel eine Fußbodenfläche, einwirkt, um Partikel wie beispielsweise Schmutz- oder Staubpartikel, aber auch Flüssigkeiten, von dem Objekt aufzunehmen, indem sie von dem Saugluftstrom erfasst und mitgerissen (im Folgenden auch als „Ansaugen“ bezeichnet) werden. Vorteilhafterweise kann ein Staubsauger so eine Reinigungswirkung erzielen.
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Der Staubsauger ist in der Regel mit einem Sauggebläse zur Erzeugung eines Saugluftstroms ausgestattet, wobei eine Ansaugöffnung des Staubsaugers mit der Ansaugseite des Sauggebläses in Strömungsverbindung steht. Die Ansaugöffnung ist typischerweise so ausgelegt, dass sie über das zu reinigende Objekt, z. B. eine Fußbodenfläche, geführt werden kann, um die Partikel, z. B. Staub oder Schmutz, anzusaugen. Das Sauggebläse steht gewöhnlicherweise mit mindestens einer Staubabscheideeinheit, beispielsweise einem, in der Regel austauschbaren, Staubfilterbeutel, einer Filtervorrichtung oder einem Fliehkraftabscheider in Strömungsverbindung. Vom Saugluftstrom aufgenommenen Schmutzpartikel werden in der Regel in einem Staubsammelraum gesammelt, wobei bei einem Staubsauger mit Staubfilterbeutel gewöhnlicherweise der Staubfilter im Staubsammelraum vorliegt.
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Ein Staubsaugroboter ist ein mit einem Staubsauger ausgestatteter Reinigungsroboter. Ein Reinigungsroboter ist ein Reinigungsgerät, das in der Lage ist, sich selbsttätig relativ zu einer zu reinigenden Fläche oder zu einem zu reinigenden Objekt zu bewegen und die Fläche oder das Objekt ganz oder teilweise zu reinigen. Hierzu ist der Reinigungsroboter mit einer oder mehreren Reinigungseinrichtungen ausgestattet. Beispielsweise kann der Reinigungsroboter mit feststehenden oder angetriebenen Bürsten, Walzen, Wischern, Tüchern oder anderen Reinigungseinrichtungen ausgerüstet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Reinigungsroboter einen Staubsauger umfassen, beispielsweise einen Nasssauger oder einen Trockensauger oder einen kombinierten Nass-/Trockensauger.
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Ein Reinigungsroboter ist in der Regel mit einem Fahrwerk ausgestattet. Das Fahrwerk kann beispielsweise durch eine Steuerung gesteuert werden, die in dem Reinigungsroboter oder außerhalb des Reinigungsroboters vorliegen kann. Die Steuerung zieht zum Steuern des Fahrwerks Daten heran, die von einem oder mehreren Sensoren bereitgestellt werden, die, wenigstens zum Teil, in dem Reinigungsroboter oder außerhalb des Reinigungsroboters vorliegen können. Zu typischen Sensoren zählen ein mechanischer Kollisionssensor, eine Kamera, ein Ultraschallsensor, ein Infrarotsensor, ein Abstandssensor, ein Beschleunigungssensor und ein Kompass. Ein Reinigungsroboter kann ein oder mehrere Kartiermittel umfassen oder damit in Funktionsverbindung stehen. Kartiermittel umfassen insbesondere Vorrichtungen zur Aufnahme, zum Speichern oder zum Auswerten von geometrischen Eigenschaften des Raums, in denen der Reinigungsroboter arbeitet oder arbeiten soll. Die Kartiermittel können vorteilhafterweise zu einem planvollen Navigieren des Reinigungsroboters in dem Raum beitragen. Räume können Außen- oder Innenräume, z. B. Innenräume von Gebäuden wie etwa Wohnräume oder Haushaltsräume, sein.
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Ein Reinigungsroboter ist in der Regel akkumulatorbetrieben. Damit der Akkumulator eines solchen Reinigungsroboters nach einer Reinigungsphase wieder geladen werden kann, kann eine von dem Reinigungsroboter separate Ladestation vorgesehen sein. Der Reinigungsroboter kann so ausgelegt sein, dass er zum Aufladen des Akkumulators die Ladestation selbsttätig anfährt und/oder sich selbstständig mit der Ladestation verbindet. Der Staubsauger, den der Reinigungsroboter umfasst, kann zum Beispiel als Nasssauger, als Trockensauger oder als kombinierter Nass-/Trockensauger ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann der Reinigungsroboter einen Nasssauger umfassen und dazu ausgebildet sein, Flüssigkeit auf eine zu reinigende Fläche oder ein zu reinigendes Objekt aufzubringen und die Flüssigkeit mittels des Nasssaugers wieder abzusaugen. Zusätzlich zu dem Staubsauger kann der Reinigungsroboter weitere Reinigungseinrichtungen wie beispielsweise Bürsten, Walzen, Wischer, Tücher oder andere Reinigungseinrichtungen umfassen. Vorzugsweise wird die Reinigungswirkung des Staubsaugers durch diese zusätzlichen Reinigungseinrichtungen unterstützt.
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Ein Reinigungsroboter, der mit einem Staubsauger ausgestattet ist, sammelt Schmutz und Staub in der Regel in einem im Reinigungsroboter angeordneten Staubsammelbehälter. Der auf dem Reinigungsroboter zur Verfügung stehende Platz ist meist begrenzt, so dass auch der für den Staubsammelbehälter vorgesehene Platz beschränkt ist. Insofern ist es vorteilhaft, eine Staubsammelstation vorzusehen, an die Staub und Schmutz aus dem Staubsammelbehälter des Reinigungsroboters von Zeit zu Zeit abgegeben werden können. Der Reinigungsroboter kann so ausgelegt sein, dass er zum Abgeben des Staubs die Staubsammelstation selbsttätig anfährt und/oder sich selbstständig mit der Staubsammelstation verbindet. Dabei kann die Staubsammelstation als mit einer Ladestation verbundene Staubsammelstation oder als von einer Ladestation getrennte Staubsammelstation ausgebildet sein.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
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Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
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Es kann vorgesehen sein, dass die dritte Öffnung oder Ausnehmung zum Austritt der Abluft als Nebenaustrittsöffnung dennoch einen Luftfilter aufweist, welche die Abluft, die z. B. zum Kühlen eingesetzt werden kann, reinigt. Zwar ist die Abluft des Gebläses eines Staubsaugers oder eines Staubsaugroboters bereits durch Staubfilter gereinigt. Um aber auch Feinstaub auszufiltern, der sich auf statisch aufladenden Elektronikteilen ansammeln könnte, ist der optionale Filter vorgesehen, der die Elektronik vor Feinstaubablagerung schützt.
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In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, die Teile der Wandstärke des Ausblaskanals nur an den Stellen zu vergrößern, an denen aufgrund der Strömungsführung, die von der Form des Ausblaskanals abhängt, Turbulenzen entstehen. An anderen Stellen, wo die Luftströmung eher laminar ist und im Wesentlichen parallel zur Wandung verläuft, kann die Wandstärke geringer sein. Schon der geringe Flächenzuwachs des Profils des Ausblaskanals an den Stellen, wo die Abluft laminar und parallel zur Wandung strömt, erzeugt einen erwünschten Verlust des Strömungswiderstandes. Durch gängige Rechenmodelle bei der Auslegung der Form des Ausblaskanals kann bereits bei der Auslegung durch Simulation bestimmt werden, wo eher turbulente Strömungsverhältnisse vorliegen und wo eher laminare Strömungsverhältnisse vorliegen.
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Um eine besonders gute schalldämmende Wirkung zu erzielen, besteht die Wandung des Ausblaskanals vorzugsweise zumindest teilweise aus einem luftdurchlässigen Material, und zwar anstelle des Merkmals oder zusätzlich zu dem Merkmal, dass eine dritte Öffnung oder Ausnehmung zum Austritt der durch eine vorhandene Staubabscheideeinheit gereinigten Abluft als Nebenaustrittsöffnung vorhanden ist, durch welche Abluft in das Innere des Staubsaugers beziehungsweise des Staubsaugroboters strömt. Das luftdurchlässige Material ist vorzugsweise selbsttragend, besonders vorzugsweise selbsttragend und flexibel. Ein besonders bevorzugtes luftdurchlässiges Material wirkt schwingungsdämpfend. Vorzugsweise grenzen die Teile der Wandung des Ausblaskanals, die luftdurchlässig gestaltet, besonders vorzugsweise auf eine der vorgenannten Weisen luftdurchlässig gestaltet, sind, die den Ausblaskanal zum Geräteinneren hin ab. Vorzugsweise sind die Teile des Ausblaskanals, die den Ausblaskanal zum Geräteäußeren ihn abgrenzen, nicht auf eine oder mehrere der der vorgenannten Weisen luftdurchlässig gestaltet, besonders vorzugsweise luftundurchlässig.
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Um auch sehr leichte und lockere Materialien nutzen zu können, kann es vorgesehen sein, dass ein Träger aus Kunststoff die Wandung auf der der Abluft abgewandten Seite stützt, wobei der Träger aus Kunststoff zumindest teilweise durchbrochen ist. Die durchbrochenen Stellen bilden Durchtrittsorte für den z. B. zum Kühlen erwünschten Abluftschlupf.
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Der Ausblaskanal kann so gebaut sein, dass dieser als Schale ausgebildet ist, wobei der Ausblaskanal zum Betrieb mit der offenen Seite der Schale auf einer Gehäusewand des Staubsaugers aufsitzt. Dieser Aufbau ermöglicht es, den Ausblaskanal tiefzuziehen, wobei als Tiefziehmaterial Gewirke in Betracht kommen, die einen gewissen Abluftschlupf erzeugen, der z. B. zum Kühlen von Aggregaten des Staubsaugers oder des Staubsaugroboters gar erwünscht ist. Das Gewirk des Ausblaskanals wirkt durch das tiefgezogene Gewirk wie ein zusätzlicher Luftfilter, der den Abluftschlupf vor Eintritt in den Staubsauger oder in den Staubsaugroboter zusätzlich reinigt.
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Zur Vereinfachung der Montage des Ausblaskanals kann vorgesehen sein, dass der Schalenrand des Ausblaskanals einen Kunststoffrahmen zur Montage aufweist. Dabei weist der Abluftkanal bevorzugt ausgestellte Ränder auf, mit denen der Ausblaskanal in dem Kunststoffrahmen aufgenommen ist.
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Figurenliste
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
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Es zeigt schematisch:
- 1 eine Skizze zur Demonstration des Lufteintrittswegs und der Luftaustrittswege eines erfindungsgemäßen Ausblaskanals,
- 2a den Ausblaskanal aus 1 in einer perspektivischen Ansicht von oben, eingefasst in einen Kunststoffrahmen zur Montage,
- 2b den Ausblaskanal aus 1 in einer perspektivischen Ansicht von unten, eingefasst in einen Kunststoffrahmen zur Montage,
- 3a den Ausblaskanal aus 1 in einer perspektivischen Ansicht von oben,
- 3b den Ausblaskanal aus 1 in einer perspektivischen Ansicht von unten,
- 4 eine Skizze zur Demonstration verschiedener Wandstärken des Ausblaskanals,
- 5 einen erfindungsgemäßen Ausblaskanal, der an einen Teil einer Gehäusewand eines Staubsaugers montiert ist, und
- 6 einen alternativen Ausblaskanal mit einem stabilisierenden Träger.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungen der Erfindung
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Bei der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
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In 1 ist in perspektivischer Ansicht der Abluftweg von Abluft 3 eines Staubsaugers oder eines Staubsaugroboters mit einem erfindungsgemäßen Ausblaskanal 1 skizziert. Abluft 3 gelangt durch die Öffnung 2 aus einem Gebläse des Staubsaugers in den Ausblaskanal 1 hinein. Dazu ist vorgesehen, dass die Wandung 5 zumindest teilweise aus einem luftdurchlässigen Material besteht, wobei das luftdurchlässige Material bevorzugt selbsttragend ist, besonders bevorzugt selbsttragend und flexibel ist und ganz besonders bevorzugt selbsttragend und flexibel ist und schwingungsdämpfend wirkt. Der selbstragende Aufbau erlaubt es, dass ein Staubsaugroboter, der sehr klein und sehr leicht sein muss, mit geringem Gewicht aufgebaut werden kann. Das Material des Ausblaskanals kann dabei auch flexibel sein, so dass der im Verhältnis zu weiteren Aggregaten des Staubsaugers voluminöse Ausblaskanal 1 auch anderen Aggregaten ausweichen kann oder sich in der engen Aufbau eines Staubsaugroboters oder eines Staubsaugers integriert. Sofern das Material des Ausblaskanals auch noch schwingungsdämpfend wirkt, so übertragen sich durch den Ausblaskanals keine Geräusche und der Ausblaskanal neigt dann auch nicht zur Ausbildung von Resonanzen, welche die schalldämmende Wirkung wieder zunichtemachen würden. Ein Material, das sich für den Aufbau eines solchen Ausblaskanals eignet, ist ein in die Form tiefgezogenes Gewirk. Die Luftdurchlässigkeit eines Gewirks hat des Weiteren den Vorteil, dass die Abluft des Gebläses durch das luftdurchlässige Gewirk in den Staubsauger oder in den Staubsaugroboter selbst strömt und dort gegebenenfalls sich erwärmende Elektronik kühlt. Ein gewisser Schlupf der Abluft ist also vorgesehen und durchaus erwünscht. Die Abluft des Gebläses ist nämlich durch den Staubfilter im Staubsauger oder im Staubsaugerroboter bereits gereinigt und ist daher zur Kühlung gut geeignet. Es ist auch möglich, eine weitere Öffnung 7 oder Ausnehmung vorzusehen. In diesem Fall ist eine dritte Öffnung 7 oder Ausnehmung zum Austritt der Abluft als Nebenaustrittsöffnung vorhanden, durch welche Abluft 3 in das Innere des Staubsaugers z. B. zum Kühlen von Aggregaten des Staubsaugers strömt. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass die dritte Öffnung 7 oder Ausnehmung zum Austritt der Abluft als Nebenaustrittsöffnung einen Luftfilter aufweist, welche die Abluft z. B. zum Kühlen zusätzlich reinigt. Die dritte Öffnung 7 oder Ausnehmung zum Austritt der Abluft als Nebenaustrittsöffnung sollte nicht zu groß dimensioniert sein, da die Abluft größtenteils durch Ableiten nach außen verworfen werden soll. Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die dritte Öffnung 7 oder Ausnehmung so dimensioniert ist, dass das Luftstromverhältnis zwischen der dritten Öffnung 7 oder Ausnehmung zur zweiten Öffnung 4 oder Ausnehmung ausgewählt ist aus der Gruppe von ca. 2:98, ca. 5:95, ca. 10:90, ca. 15:85, ca. 20:80, ca. 25:75. Dadurch wird nur ein geringerer Anteil der Abluft 3 als Luft verwendet und es strömt nur so viel Luft in den Staubsauger oder in den Staubsaugroboter, wie nötig, so dass sehr feiner Staub, der auch in der gereinigten Luft vorhanden sein kann, sich nicht auf der Elektronik absetzt und die Wärmeableitung erschwert, was zu einer Überhitzung der Elektronik führen kann.
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Es ist mit der Erfindung erreichbar, dass der erfindungsgemäße Ausblaskanal 1, dessen Wandung 5 zumindest teilweise aus einem luftdurchlässigen Material besteht, gegenüber einem herkömmlichen Ausblaskanal aus Kunststoff eine deutliche Schallreduzierung ermöglicht. Dabei sind vor allem die höheren Frequenzen, die durch Turbulenzen erzeugt werden und sich durch hohe Pfeiftöne und Zischen bemerkbar machen, deutlich gegenüber der Verwendung eines Kunststoffausblaskanals mit einem nicht luftdurchlässigen Kunststoff reduziert.
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Der erfindungsgemäße Ausblaskanal 1 ist in den Figuren 2a, 2b, 3a und 3b im Detail dargestellt. 2a zeigt den in 1 abgebildeten Ausblaskanal 1 im vereinzelten und ausgebauten Zustand. Dieser weist eine im linken unteren Teil der Darstellung abgebildete Öffnung 2 auf, in die ein Gebläse des Staubsaugers Abluft 3 einleitet. In dem Ausblaskanal 1 wird die Abluft 3 umgeleitet. Entsprechend werden durch das Umleiten der strömenden Abluft Turbulenzen erzeugt, die sich im lauten Pfeifen und Zischen bemerkbar machen können. Um diese sehr störenden Geräusche zu minimieren, ist vorgesehen, dass die Wandstärke D1 der ersten Teile der Wandung 5a dort größer ist, wo die Turbulenzen entstehen, als die Wandstärke (D2) der anderen Teile der Wandung 5b. Der hier dargestellte Ausblaskanal ist schalenförmig aufgebaut und schließt im eingebauten Zustand mit einer hier nicht dargestellten Gehäusewand 9 eines Staubsaugers ab. Zur Montage ist ein Kunststoffrahmen 8 vorgesehen, der den hier schalenförmigen Ausblaskanal 1 einfasst und Montagevorrichtungen, hier als Beispiel Schraublaschen, aufweist, mit dem der Ausblaskanal gegen die Gehäusewand des Staubsaugers geschraubt werden kann.
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Die Ausblasvorrichtung 1 ist in 2b in einer perspektivischen Sicht von unten dargestellt, wodurch die Schalenform des Ausblaskanals 1 ersichtlich wird. Der Rand der Schale wird durch den Kunststoffrahmen 8 gebildet, der entsprechend der unterschiedlichen Wandstärken D1, D2 der Wandungen des Ausblaskanals 1 entsprechend unterschiedlich breit ist. So ist der Kunststoffrahmen im Bildvordergrund breiter, weil an dieser Stelle die Abluft 3 eines Gebläses durch umgelenkt wird. Dort entstehen Pfeiftöne und Zischgeräusche, die durch ein luftdurchlässiges Material an der Stelle verstärkt aufgenommen werden.
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Ohne den zur Montage nötigen Kunststoffrahmen 8 ändert sich das äußere Erscheinungsbild des Ausblaskanals 1 nur wenig, wie es in 3a dargestellt ist. Am Schalenrand des Ausblaskanals 1 ist das Material der Wandungen 5a, 5b ausgestellt und bildet einen ausgestellten Rand, mit dem der Ausblaskanal in dem Kunststoffrahmen befestigt wird. In 3b ist schließlich ersichtlich, dass die Wandstärke D1 in den länglich ausgezogenen Stellen des Ausblaskanals 1 geringer ist als im Bildvordergrund, wo die Wandung 5b einen Bogen zum Umleiten der Abluft ausbildet.
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Die umlenkende Wirkung des Ausblaskanals 1 ist in 4 skizziert. In dieser Skizze ist eine Ansicht auf die offene Unterseite des Ausblaskanals 1 dargestellt, wobei Abluft 3 von oben durch die Öffnung 2 in den Ausblaskanals 1 einmündet und durch den Bogen des Teils Wandung 5b nach rechts geleitet wird. An dieser Stelle, wo die Abluft einen Bogen schlägt, entstehen Turbulenzen. Die Abluft strömt nicht in einer idealen laminaren Strömung, die keine Geräusche erzeugt, sondern bildet eine Vielzahl von räumlich kleinen Wirbeln und chaotischen Wechseln des lokalen Luftdrucks, was sich schließlich in der Geräuschentwicklung bemerkbar macht. Die Anpassung der Wandstärke an die lokale Geräuschentwicklung erlaubt dem Ausblaskanal 1 einen sowohl möglichst großen Querschnitt auszubilden, so dass der Abluftweg nicht unnötig einen zu hohen Strömungswiderstand aufweist und gleichzeitig Geräusch zu dämmen.
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In 5 ist ein erfindungsgemäßer Ausblaskanal 1 dargestellt, der an einen Teil einer Gehäusewand 9 eines Staubsaugers montiert ist. Im eingebauten Zustand bildet der Ausblaskanal 1 zusammen mit dem Teil der Gehäusewand 5 des Staubsaugers einen geschlossenen Kanal, in den durch Öffnung 2 die Abluft eines Gebläses strömt und durch den Ausblaskanal 1 zu einer Öffnung 2 als Austrittsöffnung geleitet wird. Der Ausblaskanal 1 weist also eine erste Öffnung 2 oder Ausnehmung zum Eintritt von Abluft 3 auf, eine zweite Öffnung 4 oder Ausnehmung zum Austritt der Abluft 3, und zumindest eine Wandung 5, welche die erste Öffnung 2 oder Ausnehmung mit der zweiten Öffnung 4 oder Ausnehmung verbindet. Der Ausblaskanal 1 leitet Abluft 3 von der ersten Öffnung 2 oder Ausnehmung zur zweiten Öffnung 4 oder Ausnehmung. Dabei strömt die Abluft 3 entsprechend der Form der Wandung 5 und wird durch erste Teile 5a der Wandung umgelenkt, wobei Turbulenzen in der Abluft 3 entstehen und/oder im Wesentlichen laminar und parallel zu anderen Teilen 5b der Wandung. Es ist vorgesehen, dass die Wandstärke D1 der ersten Teile der Wandung 5a dort größer ist, wo die Turbulenzen entstehen, als die Wandstärke D2 der anderen Teile der Wandung 5b. Dies hat den Vorteil, dass der Ausblaskanal einen möglichst geringen Strömungswiderstand bietet und damit eine geringe Größe aufweisen kann, was für den Einsatz in Staubsaugrobotern, die sehr geringe Bauräume aufweisen, von Vorteil ist.
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Ein alternativer Ausblaskanal ist in 6 dargestellt, bei dem vorgesehen ist, dass ein Träger 6 aus Kunststoff die Wandung auf der der Abluft abgewandten Seite stützt, wobei der Träger 6 aus Kunststoff zumindest teilweise durchbrochen ist. Der Träger aus Kunststoff ermöglicht es, auch Schäume oder weniger fest gepresste Gewirke als Ausblaskanals zu verwenden, wobei die stützende Wirkung des Trägers aus Kunststoff den Ausblaskanal in seiner Form erhält, so dass dieser nicht kollabieren kann und dadurch einen hohen Strömungswiderstand erzeugt. Der Träger 6 aus Kunststoff kann mit dem luftdurchlässigen Material des Ausblaskanals verklebt sein. Er sollte jedoch zumindest zum Teil durchbrochen sein, damit Abluft auch durch das luftdurchlässige Material hindurchweichen kann, z. B. um Aggregate des Staubsaugers zu kühlen. Wenn der Träger aus Kunststoff geschlossen ist, so kann die Luft durch die in 5 dargestellte dritte Öffnung 7 oder Ausnehmung als Luft strömen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ausblaskanal
- 2
- Öffnung / Ausnehmung
- 3
- Abluft
- 4
- Öffnung / Ausnehmung
- 5
- Wandung
- 5a
- Teil der Wandung
- 5b
- Teil der Wandung
- 6
- Träger
- 7
- Öffnung / Ausnehmung
- 8
- Kunststoffrahmen
- 9
- Gehäusewand
- D1
- Wandstärke
- D2
- Wandstärke
