DE102018116681A1 - Device and method for reducing the sound power of a sound source - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduktion der Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Luftreinigers oder eines Staubsaugers ausgebildet ist, mit mindestens einem Strömungskanal (2) und mit mindestens einem rohrförmigen Resonator (4). Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem, eine Vorrichtung zur Reduktion einer Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Staubsaugers oder Luftreinigers ausgebildet ist, anzugeben, welche eine Reduktion der Schallleistung in effektiver und möglichst platzsparender Weise ermöglichen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Resonator (4) mittels einer an einem ersten Endabschnitt (7) des Resonators (4) ausgebildeten Aussparung (3) mit dem Strömungskanal (2) strömungstechnisch verbindbar ist, wobei der Resonator (4) an einem zweiten Endabschnitt geschlossen ist und wobei der Resonator (4) die Schallleistung von von der Schallquelle erzeugten Schallwellen (8) reduziert. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Reduktion einer Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Luftreinigers oder eines Staubsaugers ausgebildet ist.The invention relates to a device for reducing the sound power of a sound source, the sound source being designed in particular as a fan or as a blower for an air cleaner or a vacuum cleaner, with at least one flow channel (2) and with at least one tubular resonator (4). The technical problem underlying the invention, a device for reducing a sound power of a sound source, the sound source being designed in particular as a fan or as a blower of a vacuum cleaner or air cleaner, which enables a reduction of the sound power in an effective and space-saving manner is inventively solved in that the resonator (4) is fluidically connectable to the flow channel (2) by means of a recess (3) formed on a first end section (7) of the resonator (4), the resonator (4) being closed at a second end section and wherein the resonator (4) reduces the sound power of sound waves (8) generated by the sound source. The invention also relates to a method for reducing the sound power of a sound source, the sound source being designed in particular as a fan or as a blower for an air cleaner or a vacuum cleaner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduktion einer Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Luftreinigers oder eines Staubsaugers ausgebildet ist, mit mindestens einem Strömungskanal. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Reduktion einer Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Staubsaugers oder Luftreinigers ausgebildet ist, bei dem Schallwellen von der Schallquelle erzeugt werden.The invention relates to a device for reducing a sound power of a sound source, wherein the sound source is designed in particular as a fan or as a blower of an air cleaner or a vacuum cleaner, with at least one flow channel. The invention also relates to a method for reducing the sound power of a sound source, the sound source being designed in particular as a fan or as a blower of a vacuum cleaner or air cleaner, in which sound waves are generated by the sound source.

Luftreiniger werden zunehmend in Haushalten und kleineren Wohn- oder Arbeitsbereichen eingesetzt, um die Raumluft kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabschnitten zu reinigen. Eine Luftreinigung ist zum Beispiel in Gebieten mit hohen Schadstoffbelastungen der äußeren Umweltluft oder in Räumen, in denen durch Tabakkonsum teilweise mit Giftstoffen versetzte Raumluft vorliegt, erforderlich und gewünscht.Air purifiers are increasingly used in households and smaller living or working areas to purify the room air continuously or in certain periods. Air purification is necessary and desirable, for example, in areas with high levels of pollutants in the outside ambient air or in rooms in which room air is partially contaminated with tobacco.

Staubsauger sind aus dem Stand der Technik bekannt und weisen einen Grundkörper auf, in welchem ein elektrisch betriebener Sauggebläsemotor zum Aufbau einer Saugluftströmung angeordnet ist.Vacuum cleaners are known from the prior art and have a base body in which an electrically operated suction blower motor is arranged to build up a suction air flow.

In Luftreinigern sowie in Staubsaugern werden Lüfter bzw. Gebläse verwendet, die einen Luftstrom durch einen Strömungskanal erzeugen, welcher für den bestimmungsgemäßen Gebrauch von Luftreinigern bzw. Staubsaugern vonnöten ist. Zur Bereitstellung eines für die jeweilige Funktionalität ausreichenden Luftstroms werden leistungsstarke Lüfter bzw. Gebläse benötigt, welche jedoch in der Regel eine erhöhte Lärmentwicklung bzw. eine damit einhergehende erhöhte Schallleistung aufweisen.In air cleaners and in vacuum cleaners, fans or blowers are used which generate an air flow through a flow channel, which is required for the intended use of air cleaners or vacuum cleaners. In order to provide an air flow sufficient for the respective functionality, powerful fans or blowers are required, which, however, generally have an increased noise level or an associated increased sound power.

Zur Reduktion der Schallleistung und Verbesserung der Akustik ist es unter anderem bekannt, den Lüfter- bzw. Gebläsedurchmesser größer zu dimensionieren, so dass auch mit niedrigeren Drehzahlen ein für die jeweilige Funktionalität ausreichender Luftstrom zur Verfügung gestellt werden kann. Ein Vorsehen von größeren Lüftern bzw. Gebläsen ist allerdings häufig insbesondere aufgrund des bedingt zur Verfügung stehenden Bauraums nur unzureichend möglich. Ebenfalls läuft das Vorsehen von größeren Lüftern bzw. Gebläsen dem Ziel, die Produkte in möglichst geringer Gerätegröße anbieten zu können, zuwider.To reduce the sound power and improve the acoustics, it is known, among other things, to dimension the fan or blower diameter larger, so that an air flow sufficient for the respective functionality can be provided even at lower speeds. However, the provision of larger fans or blowers is often inadequate, in particular because of the limited space available. The provision of larger fans or blowers also runs counter to the goal of being able to offer the products in the smallest possible device size.

Als weitere Möglichkeit zur Reduktion der Schallleistung sowie der Verbesserung der Akustik ist es aus dem Stand der Technik bekannt, klassische Schalldämpfungsmaßnahmen anzuwenden, wie beispielsweise das Vorsehen von Dämmschäumen sowie von Umlenkungen. Eine derartige Ausgestaltung ist allerdings nachteilig für die Effizienz bzw. Leistung des Gesamtsystems, da der von dem Lüfter bzw. dem Gebläse erzeugte Luftstrom durch die Umlenkungen und Schäume ebenfalls gedrosselt wird. Insbesondere wird hierdurch der effektive Volumenstrom reduziert.As a further possibility for reducing the sound power and improving the acoustics, it is known from the prior art to use classic sound damping measures, such as, for example, the provision of insulating foams and deflections. However, such a configuration is disadvantageous for the efficiency or performance of the overall system, since the air flow generated by the fan or the fan is also throttled by the deflections and foams. In particular, this reduces the effective volume flow.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Reduktion einer Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Staubsaugers oder Luftreinigers ausgebildet ist, anzugeben, welche eine Reduktion der Schallleistung in effektiver und möglichst platzsparender Weise ermöglichen.Therefore, the present invention is based on the technical problem of specifying a method and a device for reducing a sound power of a sound source, the sound source being designed in particular as a fan or as a blower of a vacuum cleaner or air cleaner, which reduces the sound power in an effective and space-saving manner Enable way.

Das zuvor genannte technische Problem wird nach einer ersten Lehre der Erfindung durch eine Vorrichtung zur Reduktion der Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Luftreinigers oder eines Staubsaugers ausgebildet ist, mit mindestens einem Strömungskanal und mit mindestens einem rohrförmigen Resonator, dadurch gelöst, dass der Resonator mittels einer an einem ersten Endabschnitt des Resonators ausgebildeten Aussparung mit dem Strömungskanal strömungstechnisch verbindbar ist, dass der Resonator an einem zweiten Endabschnitt geschlossen ist und dass der Resonator die Schallleistung von von der Schallquelle erzeugten Schallwellen reduziert.According to a first teaching of the invention, the aforementioned technical problem is solved by a device for reducing the sound power of a sound source, the sound source being designed in particular as a fan or as a blower of an air cleaner or a vacuum cleaner, with at least one flow channel and with at least one tubular resonator, solved in that the resonator is fluidically connectable to the flow channel by means of a recess formed at a first end section of the resonator, that the resonator is closed at a second end section and that the resonator reduces the sound power of sound waves generated by the sound source.

Es wird somit das Prinzip der Resonanz angewendet, um die von einem Lüfter bzw. einem Gebläse erzeugte Schallleistung der Schallwellen, insbesondere die Schallleistung einzelner Frequenzen dieser Schallwellen, zu reduzieren. Hierbei wird zumindest ein Teil der erzeugten Schallwellen in den Resonator geleitet und innerhalb des Resonators reflektiert, wodurch sich die in den Resonator einströmenden Schallwellen und die innerhalb des Resonators reflektierten Schallwellen überlagern, sodass diese miteinander interferieren. Dabei ist die strukturelle Beschaffenheit des Resonators derart gewählt, dass sich insbesondere für bestimmte Frequenzen bzw. Frequenzspitzen die Schallwellen destruktiv überlagern, so dass diese reduziert werden. Dies führt zu einer Reduktion der Schallleistung für einzelne Frequenzen der Schallwellen, ohne dass der effektive Volumenstrom bzw. der Luftstrom der Vorrichtung wesentlich reduziert wird.The principle of resonance is thus applied in order to reduce the sound power of the sound waves generated by a fan or a blower, in particular the sound power of individual frequencies of these sound waves. In this case, at least some of the sound waves generated are conducted into the resonator and reflected within the resonator, as a result of which the sound waves flowing into the resonator and the sound waves reflected within the resonator are superimposed so that they interfere with one another. The structural nature of the resonator is selected in such a way that the sound waves overlap destructively, in particular for certain frequencies or frequency peaks, so that they are reduced. This leads to a reduction in the sound power for individual frequencies of the sound waves without the effective volume flow or the air flow of the device being significantly reduced.

Durch die Reduktion der Schallleistung für einzelne Frequenzen bzw. Frequenzspitzen der Schallwellen wird der Gesamtschallleistungspegel einer Schallquelle, wie beispielsweise eines Lüfters oder eines Gebläses eines Staubsauger bzw. eines Luftreinigers, reduziert, wodurch gesetzliche Grenzen hinsichtlich der Schallleistung eingehalten werden können. Ebenfalls kann die von einem Nutzer wahrgenommene akustische Belastung reduziert werden, da insbesondere einzelne Frequenzspitzen für einen Benutzer häufig als störende Komponente aufgenommen werden.By reducing the sound power for individual frequencies or frequency peaks of the sound waves, the overall sound power level of a sound source, such as a fan or a blower of a vacuum cleaner or an air cleaner, is reduced, whereby legal limits regarding the sound power can be met. Also from one Acoustic load perceived by the user can be reduced, since in particular individual frequency peaks are frequently recorded as a disturbing component for a user.

Es ist bevorzugt, dass der Durchmesser des Resonators geringer ist als der Durchmesser des Strömungskanals. Bevorzugt weist der mit dem Strömungskanal verbundene und zylinderförmig ausgestaltete Resonator zwei geschlossene Schnittkreisflächen auf, wobei die Aussparung zur Verbindung des Resonators mit dem Strömungskanal in die Mantelfläche des ersten Endbereichs des rohrförmigen Resonators eingebracht ist.It is preferred that the diameter of the resonator is smaller than the diameter of the flow channel. The cylinder-shaped resonator connected to the flow channel preferably has two closed sectional circular surfaces, the cutout for connecting the resonator to the flow channel being made in the lateral surface of the first end region of the tubular resonator.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Resonators im Wesentlichen ein Viertel der Wellenlänge einer zu reduzierenden Schallwelle beträgt. Hierdurch kann die Schallleistung der in den Resonator einströmenden Schallwellen in möglichst günstiger Weise reduziert werden, da die in den Resonator einströmenden Schallwellen von dem zweiten Endabschnitt des Resonators derart reflektiert werden, dass die einströmenden und ausströmenden Schallwellen sich destruktiv überlagern.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the length of the resonator is essentially a quarter of the wavelength of a sound wave to be reduced. As a result, the sound power of the sound waves flowing into the resonator can be reduced as favorably as possible, since the sound waves flowing into the resonator are reflected by the second end section of the resonator in such a way that the incoming and outgoing sound waves overlap destructively.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine Resonator im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Strömungskanals erstreckt. Durch eine parallele Erstreckung des Resonators zu dem Strömungskanal lässt sich Bauraum einsparen.A further preferred embodiment of the invention is characterized in that the at least one resonator extends essentially parallel to the longitudinal axis of the flow channel. Installation space can be saved by extending the resonator parallel to the flow channel.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass der mindestens eine Resonator in oder entgegen einer Strömungsrichtung des Strömungskanals ausgerichtet ist. Die Strömungsrichtung bezeichnet die Richtung eines von einer Schallquelle, beispielsweise einem Lüfter oder einem Gebläse, erzeugten Luftstromes.Furthermore, it is preferred that the at least one resonator is oriented in or against a flow direction of the flow channel. The direction of flow denotes the direction of an air flow generated by a sound source, for example a fan or a blower.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Resonatoren unterschiedlicher Länge mit dem Strömungskanal strömungstechnisch verbunden sind und dass die Länge der Resonatoren jeweils im Wesentlichen ein Viertel der Wellenlänge einer zu reduzierenden Schallwelle beträgt. Bei einer solchen Ausgestaltung sind mehrere Resonatoren vorgesehen, deren Längen an die zu reduzierenden Frequenzen der Schallquelle angepasst sind. Alternativ können verschiedene Frequenzen bzw. Frequenzspitzen von der Schallquelle durch verschiedene Belastungsstufen der Schallquelle erzeugt werden. Über eine derartige Ausgestaltung kann in für einen Nutzer komfortabler Weise in Abhängigkeit der jeweiligen Leistungsstufe eine Reduktion der von einer Schallquelle erzeugten Schalleistung vorgenommen werden.A further preferred embodiment of the invention is characterized in that several resonators of different lengths are connected to the flow channel in terms of flow technology, and that the length of the resonators is essentially a quarter of the wavelength of a sound wave to be reduced. In such an embodiment, several resonators are provided, the lengths of which are adapted to the frequencies of the sound source to be reduced. Alternatively, different frequencies or frequency peaks can be generated by the sound source through different load levels of the sound source. Such a configuration allows the sound power generated by a sound source to be reduced in a manner which is comfortable for a user, depending on the respective power level.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Resonatoren in einer Halterung angeordnet sind und dass die Resonatoren mittels der Halterung im Wesentlichen kreisförmig um den Strömungskanal angeordnet sind. Mittels einer solchen Ausgestaltung können in konstruktiv günstiger Weise mehrere Resonatoren mit dem Strömungskanal verbunden werden, so dass mehrere Frequenzen der von der Schallquelle erzeugten Schallwellen reduziert werden können und somit eine verbesserte Abnahme der Gesamtschallleistung bewirkt wird. Zusätzlich ist eine derartige Ausgestaltung vorteilhaft für eine kompakte Bauweise, insbesondere, wenn die einzelnen Resonatoren bevorzugt parallel zu der Längsmittelachse des Strömungskanals ausgerichtet sind.According to a further embodiment of the invention, it is preferred that the resonators are arranged in a holder and that the resonators are arranged essentially circularly around the flow channel by means of the holder. By means of such an embodiment, a plurality of resonators can be connected to the flow channel in a structurally advantageous manner, so that several frequencies of the sound waves generated by the sound source can be reduced and thus an improved decrease in the total sound power is brought about. In addition, such an embodiment is advantageous for a compact design, in particular if the individual resonators are preferably aligned parallel to the longitudinal center axis of the flow channel.

Des Weiteren ist es vorteilhaft für eine günstige Reduktion der Schallleistung, wenn sich die Aussparungen der Resonatoren im Wesentlichen auf derselben Längserstreckung des Strömungskanals befinden. Längserstreckung bedeutet, dass die Aussparungen im Wesentlichen auf derselben Höhe des Strömungskanals angeordnet sind.Furthermore, it is advantageous for a favorable reduction of the sound power if the recesses of the resonators are located essentially on the same longitudinal extent of the flow channel. Longitudinal extension means that the cutouts are arranged essentially at the same height of the flow channel.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des mindestens einen Resonators sowie der Querschnitt der mindestens einen Aussparung im Wesentlichen kreisförmig bzw. kreisrund ausgestaltet sind. Dies ist insbesondere in strömungstechnischer Hinsicht vorteilhaft.A further preferred embodiment of the invention is characterized in that the cross section of the at least one resonator and the cross section of the at least one recess are essentially circular or circular. This is particularly advantageous from a fluidic point of view.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es bevorzugt, dass ein Erfassungsmittel mindestens eine Frequenz der von der Schallquelle erzeugten Schallwellen misst und dass ein Steuermittel die wirksame Länge des mindestens einen mit dem Strömungskanal verbundenen Resonators in Abhängigkeit der von dem Erfassungsmittel gemessenen Frequenz der Schallwellen verändert. Hierdurch lässt sich die Reduktion der Schallleistung der Schallwellen an unterschiedliche Frequenzen adaptiv anpassen. Je nach Belastungszustand der Schallquelle können unterschiedliche Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen und Wellenlängen erzeugt werden, so dass durch eine Anpassung der Länge des Resonators die Schallleistung der erzeugten Schallwellen für verschiedene Belastungsszenarien mittels destruktiver Interferenz reduziert werden können.According to a further embodiment of the invention, it is preferred that a detection means measures at least one frequency of the sound waves generated by the sound source and that a control means changes the effective length of the at least one resonator connected to the flow channel depending on the frequency of the sound waves measured by the detection means. As a result, the reduction in the sound power of the sound waves can be adaptively adapted to different frequencies. Depending on the load state of the sound source, different sound waves with different frequencies and wavelengths can be generated, so that by adjusting the length of the resonator, the sound power of the sound waves generated can be reduced for different load scenarios by means of destructive interference.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verschließt ein in Erstreckungsrichtung des Resonators bewegbar gelagertes Begrenzungselement den zweiten Endabschnitt strömungstechnisch, wobei das Begrenzungselement in Erstreckungsrichtung des Resonators mittels des Steuermittels verschiebbar ist. Dabei wird das Begrenzungselement bevorzugt derart verschoben, dass diejenigen Frequenzen der von der Schallquelle verursachten Schallwellen mittels destruktiver Interferenz reduziert werden, die von einem Benutzer der Vorrichtung als besonders störend empfunden werden bzw. am lautesteten sind.According to a further preferred embodiment of the invention, a limiting element movably mounted in the direction of extent of the resonator closes the second end section in terms of flow technology, the limiting element being displaceable in the direction of extent of the resonator by means of the control means. The limiting element is preferably displaced in such a way that those frequencies of the sound waves caused by the sound source are reduced by means of destructive interference, which a user of the device perceives as particularly disturbing or is the loudest.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung drehbar um die Längsachse des Strömungskanals gelagert ist und dass das Steuermittel in Abhängigkeit der von dem Erfassungsmittel gemessenen Frequenz der Schallwellen durch Drehung der Halterung unterschiedliche Resonatoren mit dem Strömungskanal verbindet. Hierdurch kann mindestens ein Resonator mit dem Strömungskanal verbunden werden, mittels welchem diejenigen Frequenzen der von der Schallquelle verursachten Schallwellen mittels destruktiver Interferenz reduziert werden, die von einem Benutzer der Vorrichtung als besonders störend empfunden werden bzw. am lautesteten sind.A further preferred embodiment of the invention is characterized in that the holder is rotatably mounted about the longitudinal axis of the flow channel and that the control means connects different resonators to the flow channel as a function of the frequency of the sound waves measured by the detection means by rotating the holder. In this way, at least one resonator can be connected to the flow channel, by means of which those frequencies of the sound waves caused by the sound source are reduced by means of destructive interference that are perceived by a user of the device as particularly disturbing or are the loudest.

Zuvor genanntes Problem wird ebenfalls gemäß einer zweiten Lehre der Erfindung durch ein Verfahren zur Reduktion einer Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Staubsaugers oder Luftreinigers ausgebildet ist, wobei Schallwellen von der Schallquelle erzeugt werden, gelöst, bei dem zumindest ein Teil der durch einen Strömungskanal durchströmenden Schallwellen in mindestens einen mit dem Strömungskanal verbundenen rohrförmigen, einseitig geschlossenen Resonator geleitet werden, bei dem der in den Resonator geleitete Teil der Schallwellen am geschlossenen Ende des Resonators reflektiert wird und bei dem mittels des Resonators die Schallleistung eines Teils der Schallwellen durch Überlagerung reduziert wird.The aforementioned problem is also solved according to a second teaching of the invention by a method for reducing the sound power of a sound source, the sound source being designed in particular as a fan or as a blower of a vacuum cleaner or air cleaner, sound waves being generated by the sound source, in which at least a part of the sound waves flowing through a flow channel are directed into at least one tubular resonator which is closed on one side and connected to the flow channel, in which the part of the sound waves guided into the resonator is reflected at the closed end of the resonator and in which the sound power of a part is generated by means of the resonator the sound waves are reduced by superimposition.

Die das Verfahren betreffenden Vorteile wurden bereits in Bezug auf die vorgenannte erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben.The advantages relating to the method have already been described in relation to the aforementioned device according to the invention.

Zur Anpassung der Länge des mindestens einen Resonators an die Frequenz der von einer Schallquelle übermittelten Schallwellen ist es vorteilhaft, dass mindestens eine Frequenz der Schallwellen gemessen wird und dass die Länge des mit dem Strömungskanal verbundenen Resonators in Abhängigkeit der mindestens einen gemessenen Frequenz der zu reduzierenden Schallwellen verändert wird.To adapt the length of the at least one resonator to the frequency of the sound waves transmitted by a sound source, it is advantageous that at least one frequency of the sound waves is measured and that the length of the resonator connected to the flow channel is dependent on the at least one measured frequency of the sound waves to be reduced is changed.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des mit dem Strömungskanal verbundenen Resonators derart verändert wird, dass die Länge des Resonators im Wesentlichen ein Viertel der Wellenlänge der zu reduzierenden Schallwelle beträgt. Die diesbezüglichen Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the length of the resonator connected to the flow channel is changed such that the length of the resonator is essentially a quarter of the wavelength of the sound wave to be reduced. The advantages in this regard have already been explained in connection with the device according to the invention.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen

  • 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassend eine Halterung mit mehreren Resonatoren.
The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawing. Show in the drawing
  • 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a device according to the invention and
  • 2 a perspective view of part of a second embodiment of the device according to the invention comprising a holder with a plurality of resonators.

In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele werden Bauteile und Elemente mit gleicher Funktion und gleicher Wirkungsweise mit denselben Bezugszeichen versehen, auch wenn die Bauteile und Elemente bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen in ihrer Dimension oder Form Unterschiede aufweisen können.In the following description of the various exemplary embodiments according to the invention, components and elements with the same function and the same mode of operation are provided with the same reference numerals, even if the components and elements in the different exemplary embodiments can have differences in their dimensions or shape.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei ist parallel zu der Längsmittelachse eines Strömungskanals 2 ein Resonator 4 angeordnet. Dieser ist mittels einer Aussparung 6 strömungstechnisch mit dem Strömungskanal 2 verbunden. Die Aussparung 6 ist im Wesentlichen kreisrund ausgebildet und mündet in einem ersten Endabschnitt 7 des Resonators 4. Die von einer Schallquelle, insbesondere von einem Gebläse oder Lüfter, erzeugten Schallwellen 8 breiten sich in der Regel im Wesentlichen parallel zu dem Strömungskanal 2 aus. Der Verlauf der Schallwellen 8 ist exemplarisch anhand der Pfeile dargestellt. Der Durchmesser dR des Resonators 4 ist bevorzugt geringer als der Durchmesser ds des Strömungskanals 2. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a device according to the invention. It is parallel to the longitudinal central axis of a flow channel 2 a resonator 4 arranged. This is by means of a recess 6 fluidically with the flow channel 2 connected. The recess 6 is essentially circular and opens into a first end section 7 of the resonator 4 , The sound waves generated by a sound source, in particular by a blower or fan 8th usually spread essentially parallel to the flow channel 2 out. The course of the sound waves 8th is shown as an example using the arrows. The diameter d R of the resonator 4 is preferably less than the diameter ds of the flow channel 2 ,

Zumindest ein Teil der von der Schallquelle, insbesondere von einem Gebläse oder Lüfter, erzeugten Schallwellen 8 wird in den Resonator 4 geleitet. Dieser Teil der Schallwellen 8 verläuft ebenfalls im Wesentlichen parallel zu der Längsmittelachse des Strömungskanals 2 bzw. parallel zu der Längsmittelachse des Resonators 4. Dementsprechend wird der in den Resonator 4 geleitete Teil der Schallwellen 8 von einer den rohrförmigen Resonator 4 axial begrenzenden Wandung 10 reflektiert und verläuft anschließend in entgegengesetzter Richtung ebenfalls im Wesentlichen parallel zu der Längsmittelachse des Strömungskanals 2 bzw. parallel zu der Längsmittelachse des Resonators 4. Die Länge lR Resonators 4 entspricht dabei im Wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge der zu reduzierenden Frequenz der Schallwellen 8.At least part of the sound waves generated by the sound source, in particular by a blower or fan 8th gets into the resonator 4 directed. This part of the sound waves 8th also runs essentially parallel to the longitudinal central axis of the flow channel 2 or parallel to the longitudinal central axis of the resonator 4 , Accordingly, the resonator 4 guided part of the sound waves 8th from one the tubular resonator 4 axially delimiting wall 10 reflects and then runs in the opposite direction also essentially parallel to the longitudinal central axis of the flow channel 2 or parallel to the longitudinal central axis of the resonator 4 , The length l R resonator 4 corresponds essentially to a quarter of the wavelength of the frequency of the sound waves to be reduced 8th ,

Aufgrund der destruktiven Interferenz zwischen der in den Resonator 4 eingehenden Schallwellen 8 und der von dem Resonator 4 reflektierten Schallwellen 8 wird die Schallleistung der zu reduzierenden Frequenzen der Schallwellen 8 reduziert Bei den reduzierten Frequenzen der Schallwellen 8 handelt es sich vorzugsweise um diejenigen Frequenzen bzw. Frequenzspitzen die von einem Nutzer einer Vorrichtung, insbesondere eines Staubsaugers bzw. eines Luftreinigers, als besonders störend empfunden werden. Somit nimmt die von einem Nutzer wahrgenommene Schallleistung ab.Because of the destructive interference between that in the resonator 4 incoming sound waves 8th and that of the resonator 4 reflected sound waves 8th becomes the sound power of the frequencies of the sound waves to be reduced 8th reduced At the reduced frequencies of the sound waves 8th it is preferably those frequencies or frequency peaks which a user of a device, in particular a vacuum cleaner or an air cleaner, perceive as particularly disruptive. The acoustic power perceived by a user thus decreases.

Zur Reduktion von weiteren von der Schallquelle erzeugten Frequenzen ist es bevorzugt, dass mehrere Resonatoren 4 revolverartig um den Strömungskanal 2 herum angeordnet sind. Dies ist in 2 dargestellt.To reduce further frequencies generated by the sound source, it is preferred that several resonators 4 revolver-like around the flow channel 2 are arranged around. This is in 2 shown.

Dazu sind die Resonatoren 4 in einer Halterung 12 gehalten. Die Halterung 12 ist kreisförmig ausgestaltet und weist in ihrer Mitte eine ebenfalls kreisförmig ausgestaltete Aussparung 14 auf. In der kreisförmig ausgestalteten Aussparung 14 ist der Strömungskanal 2 anordnenbar. Die Resonatoren 4 weisen an ihrer der kreisförmig ausgestalteten Aussparung 14 zugewandten Mantelfläche eine bevorzugt kreisrunde Aussparung 6 auf. Diese Aussparung 6 dient der Verbindung des jeweiligen Resonators 4 mit dem Strömungskanal 2. Dazu ist die Halterung 12 um den Strömungskanal 2 angeordnet. Der Strömungskanal 2 weist ebenfalls zu den Aussparungen 6 korrespondierende Öffnungen auf, mittels welcher der jeweilige Resonator 4 mit dem Strömungskanal 2 verbindbar ist.The resonators are for that 4 in a holder 12 held. The bracket 12 is circular and has a circular recess in its center 14 on. In the circular recess 14 is the flow channel 2 locatable. The resonators 4 point at their the circular recess 14 facing circumferential surface a preferably circular recess 6 on. This recess 6 serves to connect the respective resonator 4 with the flow channel 2 , This is the bracket 12 around the flow channel 2 arranged. The flow channel 2 also points to the recesses 6 corresponding openings, by means of which the respective resonator 4 with the flow channel 2 is connectable.

Die Resonatoren 4 weisen eine unterschiedliche Länge auf, sodass mittels der dargestellten Resonatoren 4 unterschiedliche Frequenzen der Schallwellen 8 reduziert werden können. Hierdurch sind mehrere Resonatoren 4 mit dem Strömungskanal 2 verbunden, welche für eine Reduktion der von der Schallquelle erzeugten Schallleistung der Schallwellen 8 sorgen, wodurch die von einem Nutzer der Vorrichtung wahrgenommene Gesamtschallleistung reduziert wird.The resonators 4 have a different length, so that by means of the resonators shown 4 different frequencies of sound waves 8th can be reduced. As a result, there are several resonators 4 with the flow channel 2 connected, which for a reduction of the sound power generated by the sound source of the sound waves 8th provide, whereby the total sound power perceived by a user of the device is reduced.

In der 2 sind exemplarisch drei Resonatoren 4 dargestellt. Diese sind im Wesentlichen parallel zueinander als auch im Wesentlichen parallel zu einem mit der Halterung 12 verbindbaren Strömungskanal 2 ausgestaltet. Es ist ebenfalls möglich eine andere Anzahl von Resonatoren 4 in der Halterung 12 anzuordnen.In the 2 are three resonators 4 shown. These are essentially parallel to one another and also substantially parallel to one with the holder 12 connectable flow channel 2 designed. A different number of resonators is also possible 4 in the holder 12 to arrange.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Ebenfalls ist es möglich ein zuvor beschriebenes Erfassungsmittel sowie ein zuvor beschriebenes Steuermittel vorzusehen. Insbesondere ist es ebenfalls denkbar, einen Resonator 4 mit dem Strömungskanal 2 zu verbinden, welcher eine in axialer Richtung beweglich gelagerte Wandung 10 aufweist. Hierdurch könnte ebenfalls in effizienter Weise eine Reduktion bestimmter Frequenzen der Schallwellen 8 vorgesehen werden.The invention is not restricted to the illustrated embodiments. It is also possible to provide a previously described detection means and a previously described control means. In particular, it is also conceivable to use a resonator 4 with the flow channel 2 to connect, which is a wall mounted movably in the axial direction 10 having. This could also efficiently reduce certain frequencies of the sound waves 8th be provided.

Claims (14)

Vorrichtung zur Reduktion der Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Luftreinigers oder eines Staubsaugers ausgebildet ist, - mit mindestens einem Strömungskanal (2) und - mit mindestens einem rohrförmigen Resonator (4), - wobei der Resonator (4) mittels einer an einem ersten Endabschnitt (7) des Resonators (4) ausgebildeten Aussparung (3) mit dem Strömungskanal (2) strömungstechnisch verbindbar ist, - wobei der Resonator (4) an einem zweiten Endabschnitt geschlossen ist und - wobei der Resonator (4) die Schallleistung von von der Schallquelle erzeugten Schallwellen (8) reduziert.Device for reducing the sound power of a sound source, the sound source being designed in particular as a fan or as a blower for an air cleaner or a vacuum cleaner, - With at least one flow channel (2) and - With at least one tubular resonator (4), - The resonator (4) can be connected to the flow channel (2) in terms of flow technology by means of a recess (3) formed on a first end section (7) of the resonator (4), - The resonator (4) is closed at a second end section and - The resonator (4) reduces the sound power of sound waves (8) generated by the sound source. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Resonators (4) im Wesentlichen ein Viertel der Wellenlänge einer zu reduzierenden Schallwelle (8) beträgt.Device after Claim 1 , characterized in that the length of the resonator (4) is essentially a quarter of the wavelength of a sound wave (8) to be reduced. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine Resonator (4) im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Strömungskanals (2) erstreckt.Device after Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one resonator (4) extends substantially parallel to the longitudinal axis of the flow channel (2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Resonator (4) in oder entgegen einer Strömungsrichtung des Strömungskanals (2) ausgerichtet ist.Device according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the at least one resonator (4) is oriented in or against a flow direction of the flow channel (2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass mehrere Resonatoren (4) unterschiedlicher Länge mit dem Strömungskanal (2) strömungstechnisch verbunden sind und - dass die Länge der Resonatoren (4) jeweils im Wesentlichen ein Viertel der Wellenlänge einer zu reduzierenden Schallwelle (8) beträgt.Device according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that - several resonators (4) of different lengths are fluidically connected to the flow channel (2) and - that the length of the resonators (4) is essentially a quarter of the wavelength of a sound wave (8) to be reduced. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, - dass die Resonatoren (4) in einer Halterung (12) angeordnet sind und - dass die Resonatoren (4) mittels der Halterung (12) im Wesentlichen kreisförmig um den Strömungskanal (2) angeordnet sind.Device after Claim 5 , characterized in that - the resonators (4) are arranged in a holder (12) and - that the resonators (4) are arranged essentially circularly around the flow channel (2) by means of the holder (12). Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (3) der Resonatoren (4) sich im Wesentlichen auf derselben Längserstreckung des Strömungskanals (2) befinden.Device after Claim 5 or 6 , characterized in that the recesses (3) of the resonators (4) are located essentially on the same longitudinal extent of the flow channel (2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des mindestens einen Resonators (4) sowie der Querschnitt der mindestens einen Aussparung (3) im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltet sind.Device according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the cross section of the at least one resonator (4) and the cross section of the at least one recess (3) are essentially circular. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, - dass ein Erfassungsmittel mindestens eine Frequenz der von der Schallquelle erzeugten Schallwellen (8) misst, und - dass ein Steuermittel die wirksame Länge des mindestens einen mit dem Strömungskanal (2) verbundenen Resonators (4) in Abhängigkeit der von dem Erfassungsmittel gemessenen Frequenz der Schallwellen (8) verändert.Device according to one of the Claims 1 to 8th characterized in that - a detection means measures at least one frequency of the sound waves (8) generated by the sound source, and - that a control means determines the effective length of the at least one resonator (4) connected to the flow channel (2) as a function of those measured by the detection means Frequency of the sound waves (8) changed. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, - dass ein in Erstreckungsrichtung des Resonators (4) bewegbar gelagertes Begrenzungselement den zweiten Endabschnitt strömungstechnisch verschließt und - dass das Begrenzungselement in Erstreckungsrichtung des Resonators (4) mittels des Steuermittels verschiebbar ist.Device after Claim 9 , characterized in that - a limiting element movably mounted in the direction of extent of the resonator (4) closes the second end section in terms of flow technology and - that the limiting element can be displaced in the direction of extent of the resonator (4) by means of the control means. Vorrichtung nach Anspruch 6 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, - dass die Halterung (12) drehbar um die Längsachse des Strömungskanals (2) gelagert ist und - dass das Steuermittel in Abhängigkeit der von dem Erfassungsmittel gemessenen Frequenz der Schallwellen (8) durch Drehung der Halterung (12) unterschiedliche Resonatoren (4) mit dem Strömungskanal (2) verbindet.Device after Claim 6 and Claim 9 , characterized in that - the holder (12) is rotatably mounted about the longitudinal axis of the flow channel (2) and - that the control means, depending on the frequency of the sound waves (8) measured by the detection means, by rotating the holder (12) different resonators ( 4) connects to the flow channel (2). Verfahren zur Reduktion einer Schallleistung einer Schallquelle, wobei die Schallquelle insbesondere als Lüfter oder als Gebläse eines Staubsaugers oder Luftreinigers ausgebildet ist, - bei dem Schallwellen von der Schallquelle erzeugt werden, - bei dem zumindest ein Teil der durch einen Strömungskanal durchströmenden Schallwellen in mindestens einen mit dem Strömungskanal verbundenen rohrförmigen, einseitig geschlossenen Resonator geleitet werden, - bei dem der in den Resonator geleitete Teil der Schallwellen am geschlossenen Ende des Resonators reflektiert wird, und - bei dem mittels des Resonators die Schallleistung zumindest eines Teils der Schallwellen durch Überlagerung reduziert wird.Method for reducing a sound power of a sound source, the sound source being designed in particular as a fan or as a blower of a vacuum cleaner or air cleaner, - where sound waves are generated by the sound source, in which at least some of the sound waves flowing through a flow channel are conducted into at least one tubular resonator which is closed on one side and is connected to the flow channel, - In which the part of the sound waves guided into the resonator is reflected at the closed end of the resonator, and - In which by means of the resonator the sound power of at least some of the sound waves is reduced by superimposition. Verfahren nach Anspruch 12, - bei dem mindestens eine Frequenz der Schallwellen gemessen wird und - bei dem die Länge des mit dem Strömungskanal verbundenen Resonators in Abhängigkeit der mindestens einen gemessenen Frequenz der zu reduzierenden Schallwellen verändert wird.Procedure according to Claim 12 , - in which at least one frequency of the sound waves is measured and - in which the length of the resonator connected to the flow channel is changed as a function of the at least one measured frequency of the sound waves to be reduced. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die Länge des mit dem Strömungskanal verbundenen Resonators derart verändert wird, dass die Länge des Resonators im Wesentlichen ein Viertel der Wellenlänge der zu reduzierenden Schallwellen beträgt.Procedure according to Claim 12 or 13 , in which the length of the resonator connected to the flow channel is changed such that the length of the resonator is essentially a quarter of the wavelength of the sound waves to be reduced.
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