DE60105272T2 - A SILENCER FOR AN AIRFLOW GENERATOR - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, umfassend ein Motorgehäuse, das ein Volumen begrenzt, das sich wenigstens radial um den Luftstromgenerator erstreckt, wobei das Gehäuse ein Wandungsteil hat, das sich in einer allgemein axialen Richtung erstreckt und mit mindestens einem Lufteintritt-Strömungsdurchgang und wenigstens einem Luftaustritt-Strömungsdurchgang versehen ist. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Lärmverringerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The The present invention relates to a silencer according to the preamble of the claim 1, comprising a motor housing, which limits a volume extending at least radially around the air flow generator extends, wherein the housing a wall part extending in a generally axial direction extends and with at least one air inlet flow passage and at least one air outlet flow passage is provided. The invention further relates to a method for noise reduction according to the generic term of claim 10.
WO-A-97/13443 offenbart einen Schalldämpfer für einen Staubsauger der oben erwähnten Art, bei dem ein Luftstromgenerator von einem Gehäuse mit einem Lufteinlaß und einem Luftauslaß umschlossen ist. Das Gehäuse und der Auslaß sind mit schallabsorbierendem Schaumkunststoffmaterial versehen. Durch diese Lösung erhält man eine gute Lärmreduzierung und einen kompakten Schalldämpfer, indem Schallisolationsmaterial in dem Gehäusevolumen und an den Auslaßströmungsdurchgängen vorgesehen wird. Obwohl diese Lösung eine gute Dämpfung der Lärmemission bietet, umfaßt dieser Schalldämpfer viele verschiedene Komponenten, und er ist deshalb ziemlich beschwerlich zusammenzubauen und folglich relativ kostenaufwendig in der Herstellung.WO 97/13443 discloses a silencer for one Vacuum cleaner of the type mentioned above, in which an air flow generator of a housing with an air inlet and a Enclosed air outlet is. The housing and the outlet are with provided sound-absorbing foam plastic material. Through this solution receives you get a good noise reduction and a compact silencer, by providing sound insulating material in the housing volume and at the outlet flow passages becomes. Although this solution a good cushioning the noise emission offers, includes this silencer many different components, and he is therefore quite cumbersome assemble and therefore relatively expensive to manufacture.
Eine weitere Lösung für das Problem der Lärmreduzierung ist aus EP-A-0 099 466 bekannt, in der ein Staubsauger offenbart ist. Dieser Staubsauger ist mit schallabsorbierendem Schaumstoffmaterial um das Motorgehäuse und um die Einlaß- und Auslaßdurchgänge versehen, die mit schallabsorbierendem Material ausgekleidet sind. Die Ausgangsdurchlässe sind bei diesem Staubsauger mit verschiedenen Änderungen in Querschnittsbereichen sowie mit Krümmungen ausgebildet, um für Änderungen in den akustischen Eigenschaften zu sorgen, die zu Lärmreflexionen führen. Der Staubsauger ist darüber hinaus mit einem Dämpfer vor dem Lufteinlaß versehen. Obwohl diese Lösung für einen zusätzlichen Schalldämpfungseffekt sorgen kann, ist sie hinsichtlich der Abmessungen relativ groß und in der Konstruktion komplex, was sie schwerfällig und relativ teuer in der Herstellung macht.A another solution for the Problem of noise reduction is known from EP-A-0 099 466, in which discloses a vacuum cleaner is. This vacuum cleaner is made with sound absorbing foam material around the motor housing and the intake and outlet passages provided which are lined with sound-absorbing material. The output ports are in this vacuum cleaner with various changes in cross-sectional areas as well with curvatures trained to make changes to provide in the acoustic properties, leading to noise reflections to lead. The vacuum cleaner is over it out with a damper provided in front of the air intake. Although this solution for one additional Silencing effect is relatively large in size and in terms of dimensions the construction complex, which makes them cumbersome and relatively expensive in the Making power.
Weitere Arten Staubsauger mit Schallreduzierungsmitteln sind aus EP-A-0 382 926, US-A-4,280,245 und US-A-5,353,469 bekannt.Further Types of vacuum cleaners with sound reducing agents are known from EP-A-0 382,926, US-A-4,280,245 and US-A-5,353,469.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Schalldämpfer zum Reduzieren der Lärmemission aus einem Luftströmungsgenerator zu schaffen, der einfach herzustellen ist und einen kompakten Aufbau hat, um eine kompakte Konstruktion der Einrichtung zu ermöglichen, in der der Luftstromgenerator installiert ist.It the object of the present invention is to provide a muffler for Reduce the noise emission from an airflow generator to create, which is easy to manufacture and a compact construction has to allow a compact construction of the device in which the airflow generator is installed.
Dieses Ziel wird durch einen Schalldämpfer gemäß der eingangs erwähnten An erreicht, bei dem wenigstens einer der Strömungsdurchgänge mindestens einen gefalteten länggestreckten Strömungskanal einschließt, der integral in dem Wandungsteil des Motorgehäuses ausgebildet ist.This The goal is a silencer according to the beginning mentioned An achieved in which at least one of the flow passages at least one folded länggestreckten flow channel includes, which is integrally formed in the wall part of the motor housing.
Durch einen Schalldämpfer gemäß der Erfindung wird verwirklicht, daß die Lärmemission aus Luftstromgeneratoren kontrolliert werden kann, indem ein relativ großes Volumen um den Luftstromgenerator herum geschaffen wird, wo dieses Volumen mit der Außenseite durch einen langen, dünnen Luftstromkanal kommuniziert. Dieses Prinzip der Lärmreduzierung erhält man durch Anwendung des Prinzips eines Helmholtz-Resonators. Gemäß diesem Prinzip wirkt das System als Dämpfungssystem, bei dem die Luft des Volumens als Feder wirkt und die Luft in dem Kanal als Masse. Im Prinzip können Länge und Querschnittsbereich des Kanals und die Größe des Volumens des Gehäuses in Übereinstimmung mit den tatsächlichen Erfordernissen der Lärmreduzierung ausgewählt werden.By a silencer according to the invention is realized that the noise emission from air flow generators can be controlled by a relative great Volume is created around the air flow generator around where this Volume with the outside through a long, thin Airflow channel communicates. This principle of noise reduction receives by applying the principle of a Helmholtz resonator. According to this Principle, the system acts as a damping system, where the air of the volume acts as a spring and the air in the channel as a mass. In principle, you can Length and Cross-sectional area of the channel and the size of the volume of the housing in accordance with the actual Requirements of noise reduction selected become.
Durch die vorliegende Erfindung werden Geräusche mit Frequenzen etwas über der Resonanzfrequenz des Systems ohne Verwendung schallabsorbierenden Schaumstoffmaterials reduziert. Es ist nicht mehr vorteilhaft, das Volumen des Motorgehäuses zu reduzieren, um eine engpassende Schallabsorption zu erreichen und/oder dasselbe mit schallabsorbierenden Materialien auszufüllen.By The present invention will make sounds with frequencies slightly above the Resonance frequency of the system without using sound-absorbing Foam material reduced. It is no longer that beneficial Volume of the motor housing to achieve close fitting sound absorption and / or to fill the same with sound absorbing materials.
Die Resonanzfrequenz des Systems wird durch Schaffen eines relativ großen Volumens des Gehäuses herabgesetzt, indem es einen relativ langen und engen Kanal umfaßt. Durch die Erfindung wird verwirklicht, daß eine ebene Wellenbedingung vorteilhaft ist. Die ebene Wellenbedingung kann man in dem Kanal durch Vorsehen von Rippen erreichen, die den Kanal in eine Mehrzahl Kanäle mit kleineren Querschnittsabmessungen unterteilen. Darüber hinaus ist es durch die Erfindung im Gegensatz zu den Konstruktionen der Schalldämpfer nach dem Stand der Technik vorteilhaft, die Kanäle mit im wesentlichen der gleichen Öffnung durch das System zu versehen, um die Luftgeschwindigkeit konstant und damit den Druckverlust niedrig zu halten.The Resonance frequency of the system is by creating a relatively large volume of the housing reduced by comprising a relatively long and narrow channel. By the invention is realized that a plane wave condition advantageous is. The plane wave condition can be provided in the channel by providing reach from ribs that divide the channel into a plurality of channels of smaller cross-sectional dimensions divide. Furthermore it is by the invention in contrast to the constructions of silencer According to the prior art advantageous, the channels with substantially the same opening through the system to keep the air speed constant and thus to keep the pressure loss low.
Durch „Falten" oder Krümmen des Kanals wird, verglichen mit dem Volumen des Gehäuses, ein relativ langer und kompakter Kanal geschaffen. Dies ermöglicht eine kompakte Konstruktion des Schalldämpfers, indem er in das Motorgehäuse integriert wird. Dies wiederum bedeutet, daß eine kompakte Konstruktion der Gerätschaft, in der der Schalldämpfer verwendet werden soll, erreicht werden kann; ebenso wie man ein wirkungsvolles Mittel der Geräuschreduzierung erzielt, das, verglichen mit den aus dem Stand der Technik bekannten Schalldämpfern, den gleichen oder sogar einen besseren Schalldämpfungseffekt hat. Außerdem erhält man gemäß der Erfindung einen Schalldämpfer relativ einfachen Aufbaus, der leicht und mit niedrigen Kosten herzustellen ist.By "folding" or curving the channel, a relatively long and compact channel is created compared to the volume of the housing, allowing a compact construction of the muffler by being integrated into the motor housing Equipment in which the muffler is to be used, can be achieved; as well as to achieve an effective means of noise reduction, which has the same or even a better sound attenuation effect as compared with the silencers known from the prior art. In addition, according to the invention, a silencer of relatively simple construction is obtained, which is easy and low-cost to produce.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bietet der langgestreckte Strömungskanal aufeinanderfolgende Leitungsabschnitte mit wechselnden Strömungsrichtungen sowie Luftstromkrümmungsabschnitte zwischen diesen Abschnitten. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Anordnung des Kanals in dem Wandungsteil und eine kompakte Konstruktion des Gehäuses.at the preferred embodiment According to the invention, the elongated flow channel provides successive Line sections with changing flow directions and Luftstromkrümmungsabschnitte between these sections. This allows a particularly compact Arrangement of the channel in the wall part and a compact construction of the housing.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die hintereinander angeordneten Leitungsabschnitte eine allmähliche Erhöhung der radialen Position in dem Motorgehäuse auf. Hierdurch wird ein besonders langer und doch kompakter Kanal geschaffen, indem die Leitungsabschnitte in ringförmiger oder halbringförmiger Konfiguration außerhalb voneinander angeordnet werden.at a preferred embodiment The invention has the line sections arranged one behind the other a gradual increase the radial position in the motor housing. This will be a particularly long and yet compact channel created by the Line sections in annular or semi-annular Configuration outside be arranged from each other.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden die Luftstromkrümmungsabschnitte 180°-Krümmungen, die eine Endwandung einschließen, die sich allgemein orthogonal zu den Strömungsrichtungen der zwei aufeinanderfolgenden Leitungsabschnitte befinden, und es ist ein Verbindungsdurchgang zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Leitungsabschnitten vorgesehen. Hierdurch erhält man eine weitere geräuschreduzierende Wirkung, da eine zur Endwandung der Krümmung gelangende Schallwelle zurück in den Leitungsabschnitt reflektiert wird. Dies kann eine Interferenzwelle erzeugen, die den Lärm verringert, der in den anschließenden Leitungsabschnitt übertragen wird. Insbesondere wurde gefunden, daß, wenn die Höhe des Öffnungsdurchtritts in der Krümmung viermal der Wellenlänge der Schallwelle in der Leitung beträgt, dieser zusätzliche geräuschreduzierende Effekt besonders bedeutsam ist. Somit wird im Gegensatz zur Lehre im Stand der Technik durch die Erfindung verwirklicht, daß scharfe Krümmungen in den Luftströmungsdurchtritten nicht notwendigerweise zu einer Geräuschsteigerung und einem Druckverlust führen, vorausgesetzt, daß die Luftgeschwindigkeit niedrig gehalten wird.at the preferred embodiment invention, the airflow curved sections form 180 ° turns, which include an end wall, generally orthogonal to the flow directions of the two successive conduit sections and it is a connection passage between the two provided successive line sections. This gives you a further noise-reducing Effect, since a sound wave reaching the end wall of the curvature back is reflected in the line section. This can be an interference wave generate, which reduces the noise, in the subsequent Transfer line section becomes. In particular, it has been found that when the height of the opening passage in the bend four times the wavelength the sound wave in the pipe is, this additional noise-reducing Effect is particularly significant. Thus, contrary to the teaching realized in the prior art by the invention that sharp curvatures in the airflow passages not necessarily to a noise increase and a pressure loss lead, provided that the Air speed is kept low.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Wandungsteil des Motorgehäuses eine Anzahl konzentrischer Schalen mit ringförmigen oder halbringförmigen inneren Räumen zwischen den Schalen, die die Leitungen bestimmen. Hierdurch wird eine besonders einfache Konstruktion des Gehäuses geschaffen, die leicht und kostensparend herzustellen ist, da alle Bauteile durch Spritzgießen hergestellt werden können.at a preferred embodiment comprises the wall part of the motor housing a number of concentric shells with annular or semi-annular inner ones clear between the shells that determine the lines. This will a particularly simple construction of the housing created that easily and cost-saving to manufacture, since all components manufactured by injection molding can be.
Bei einem besonders einfachen Aufbau des Gehäuses in einem Schalldämpfer gemäß der Erfindung weist jeder der Leitungsabschnitte einen ringförmigen Querschnitt auf. Hierdurch kann das Gehäuse durch die Verwendung konzentrischer zylindrischer Wandteilelemente ausgebildet werden, die leicht, z.B. aus Kunststoffmaterial mittels Spritzgießen, hergestellt werden können.at a particularly simple construction of the housing in a silencer according to the invention Each of the line sections has an annular cross-section. hereby can the case by the use of concentric cylindrical wall part elements be formed, the light, e.g. made of plastic material by means of injection molding, can be produced.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der wenigstens eine Strömungskanal den Luftausgang-Strömungsdurchtritt des Gehäuses. Zur Verwendung in einem Staubsauger ist der Schalldämpfer am Auslaß erforderlich. Es wird jedoch realisiert, daß die Erfindung auch für andere Zwecke wie einen Haartrockner, eine Koch-Herdhaube oder andere Gerätschaften, die Luftstromerzeugung verwenden, benutzt werden kann.at the preferred embodiment According to the invention, the at least one flow channel forms the air outlet flow passage of the housing. For use in a vacuum cleaner, the silencer is on Outlet required. However, it is realized that the Invention also for other purposes such as a hair dryer, a cooker hood or others Appliances, use airflow generation, can be used.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Luftausgang-Strömungsdurchtritt stromaufwärts des Strömungskanals am Anfang des Ausgangsdurchtritts mit einem Filter versehen. Hierdurch werden Teilchen aus der Luft entfernt, bevor die Luft durch die engen Leitungsabschnitte des Auslaßkanals zugeführt werden, so daß die Gefahr des Zusetzens oder anderer Störungen der Luftströmung ausgeschlossen wird. Das Filter weist außerdem einen schallabsorbierenden Effekt auf.at another preferred embodiment The invention is the air outlet flow passage upstream of the flow channel provided with a filter at the beginning of the exit passage. hereby particles are removed from the air before the air passes through the air narrow duct sections of the outlet channel are supplied, So that the Risk of clogging or other disturbances of air flow excluded becomes. The filter also points a sound-absorbing effect.
Die Erfindung wird im folgenden im größeren Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denenThe The invention will be further described below in greater detail on the attached Drawings described in which
Durch
einen Schalldämpfer
gemäß der Erfindung
wird das Helmholtz-Resonator-Prinzip zur Geräuschminderung eines Luftstromgenerators,
bestehend aus einem Motor mit einem Gebläse in einem Staubsauger, verwendet.
In
Die
Luft verläßt das Volumen
V durch einen langen und engen Auslaßkanal
Durch
die Erfindung wird das Dämpfungsprinzip
zur Verwendung als Dämpfer
in einem Staubsauger, wie er in einer prinzipiellen Ansicht in
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Wandaufbau des Gehäuses
Durch
Falten oder Umlenken des Leitungskanals
In
Im
Prinzip könnte
der Kanal
Wie
man aus
Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung sind die Leitungsabschnitte
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