EP2659823B1 - Staubsauger mit Nebenluftkanal - Google Patents
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- EP2659823B1 EP2659823B1 EP13165260.4A EP13165260A EP2659823B1 EP 2659823 B1 EP2659823 B1 EP 2659823B1 EP 13165260 A EP13165260 A EP 13165260A EP 2659823 B1 EP2659823 B1 EP 2659823B1
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- A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
- A47L9/2889—Safety or protection devices or systems, e.g. for prevention of motor over-heating or for protection of the user
Definitions
- Embodiments of the invention relate to the field of cleaning machines and in particular to a vacuum cleaner.
- Triac triac for alternating current, also known as a bidirectional thyristor triode or symistor. It is an electronic component with a semiconductor layer structure, which in principle represents an anti-parallel connection of two thyristors. This makes it possible to conduct current in both directions, whereas a single thyristor can only conduct in one direction and thus acts like a diode when switched on. In principle, it controls the input power via the phase control. Since the entire pick-up current flows through the triac, the triac heats up considerably. However, since the electronic component cannot withstand such high temperatures, it must be cooled.
- Cooling can be done in a variety of ways.
- the cooling of the triac can be solved e.g. by a large cooling plate, by secondary air (extraction) or by a bypass (air flowing past).
- the DE 4310747 A1 relates to a vacuum cleaner with a suction fan, the fan motor of which can be speed-controlled by means of a semiconductor switching element, which is cooled by the suction air of the vacuum cleaner.
- the DE 2016194 a vacuum cleaner that has a triac arranged as an electronic control element in the vacuum chamber of the device.
- the triac is positioned in an approximately hollow-cylindrical projection of the partition wall between the negative pressure and the positive pressure space, which projection projects into the negative pressure space and is closed against this.
- the DE 71 08 642 U a vacuum cleaner in which a circuit board with the switching elements provided for controlling a power semiconductor is located in the overpressure chamber downstream of the motor fan.
- the circuit board with the power semiconductor can also be arranged in front of the inlet opening of the motor fan, with cooling problems for the power semiconductor not occurring because of the cold intake air.
- a cooling plate causes costs and usually has to be cooled with air because the area is not sufficient. Secondary air causes leaks in the system and thus losses. The secondary air is usually realized with a vacuum hose, which then causes additional installation and material costs.
- bypass cooling bypass cooling
- the triac for example, is cooled via a bypass air bypass. While bypass is lossless, it has other disadvantages. The losses of these versions are between 1 l/s - 4 l/s.
- a vacuum cleaner includes a component to be cooled and a secondary air duct.
- the secondary air duct extends in the air flow direction from a housing opening of the vacuum cleaner via the component to be cooled to a main air duct or to a fan of the vacuum cleaner.
- the secondary air duct has a constriction upstream of the component to be cooled. The constriction is arranged and designed so that when the vacuum cleaner is in operation, an air flow that flows through the constriction is aligned in the direction of the component to be cooled.
- Exemplary embodiments are based on the knowledge that high air velocities can be achieved at the outlet of the narrowing by a narrowing in the secondary air duct. If this rapid flow of air by an appropriate arrangement and training If the constriction is aligned with the component to be cooled, the component to be cooled can be cooled very efficiently. At the same time, these high Air velocities cause air turbulence around the component to be cooled. This good air turbulence on the component to be cooled allows extremely good heat dissipation. Furthermore, the corresponding positioning of the constriction in relation to the component to be cooled can be implemented in a secondary air duct with little effort. The loss of suction power of the vacuum cleaner through the secondary air duct can be kept low, since a very small constriction is sufficient for cooling, so that a small total volume of air passes through the constriction.
- the component to be cooled is an electronic component.
- this can be a triac for motor control of the vacuum cleaner.
- the triac can be efficiently cooled by directing the airflow.
- the secondary air duct also runs over the cable drum of the vacuum cleaner.
- the cable drum (as the second component to be cooled) can also be cooled via the same auxiliary air duct, so that there is no additional loss of performance.
- Some exemplary embodiments implement the constriction as a perforated duct through a wall into the secondary air duct or as a nozzle.
- the alignment of the air flow to the component to be cooled can be achieved by the geometry of the constriction and the position in relation to the component to be cooled.
- the constriction for example realized by a hole channel, has a maximum cross-sectional dimension of between 0.5 mm and 2 mm. Due to this small dimension of the constriction, high air velocities can be achieved when the air passes through the constriction.
- FIG 1 shows a sectional view through a vacuum cleaner 100 as an embodiment.
- the vacuum cleaner 100 comprises a component 110 (or component) to be cooled and an auxiliary air duct 120.
- the auxiliary air duct 120 extends in the air flow direction from a housing opening of the vacuum cleaner via the component 110 to be cooled to a main air duct 102 or to a fan 104 of the vacuum cleaner.
- the secondary air duct 120 is therefore on the vacuum side of the vacuum cleaner.
- the secondary air duct 120 has a constriction 130 upstream of the component 110 to be cooled.
- the constriction 130 is arranged and configured such that, during operation of the vacuum cleaner, an air flow that flows through the constriction 130 is oriented in the direction of the component 110 to be cooled.
- FIG. 1 shows 1 to illustrate a possible position of the secondary air duct 120 and the main air duct 102 in a vacuum cleaner, further parts of the vacuum cleaner 100, in particular housing parts, the blower 104, a secondary air valve 150 and a motor protection filter 160.
- This is just one example of a possible routing of the air ducts and the position of the remaining components of the vacuum cleaner 100, which, however, can also be implemented in numerous other ways.
- the constriction 130 in the secondary air duct 120 Due to the constriction 130 in the secondary air duct 120, high air velocities can be achieved at the outlet of the constriction 130. In combination with the alignment of the air flow onto the component 110 to be cooled, the component 110 to be cooled can be cooled very efficiently. At the same time, these high air velocities cause air turbulence around the component 110 to be cooled heat dissipation take place. Furthermore, the corresponding positioning of the constriction 130 in relation to the component 110 to be cooled can be implemented in a secondary air duct 120 with little effort. The loss of suction power of the vacuum cleaner 100 due to the secondary air duct 120 can be kept low, since a very small constriction 130 is sufficient for cooling, so that overall a small volume of air passes through the constriction 130.
- the component to be cooled 110 may be a solid-state switching element, such as a triac or power transistor, or it may be a current-carrying element or an element connected to it, such as the cable drum or the cable on the cable drum.
- the component 110 to be cooled can have one or more parts.
- a semiconductor switching element can be directly accessible to the air flow for cooling.
- semiconductor switching elements (as a temperature-critical component) are often also provided with heat sinks.
- the component 110 to be cooled can have a heat sink in connection with a temperature-critical component. The air flow generated during operation of the vacuum cleaner 100, which flows through the constriction 130, can then be directed in the direction of the heat sink.
- the secondary air duct 120 extends in the air flow direction from a housing opening to a main air duct 102 or to the fan 104 of the vacuum cleaner 100.
- the main air duct 102 is the air duct in the vacuum cleaner 100 that is connected to a connection opening for a suction hose of the vacuum cleaner (i.e. the one that is actual vacuuming is used in the company).
- the secondary air duct 120 does not lead (for example, the housing opening where the secondary air duct begins is arranged in an outer wall of the vacuum cleaner) or not directly (for example, the housing opening where the secondary air duct begins is arranged in a wall of the main air duct). the connection opening for the suction hose of the vacuum cleaner.
- the secondary air duct 120 can be routed through one or more cavities inside the vacuum cleaner 100 .
- the air flow direction for the low-pressure side of the vacuum cleaner 100 is defined from a housing opening (connection opening for suction hose in the main air duct or another housing opening for the secondary air duct) to the fan 104, and for the high-pressure side of the vacuum cleaner 100 from the fan 104 to an exhaust air opening.
- the secondary air duct 120 which leads over the component 110 to be cooled, is therefore located at the Vacuum side of the vacuum cleaner 100.
- the secondary air duct 120 can open into the main air duct 102 of the vacuum cleaner 100, as is also the case in the embodiment of FIG 1 is shown. Alternatively, the secondary air duct 120 can also lead directly to the fan 104 of the vacuum cleaner 100 without opening into the main air duct 102 beforehand.
- the auxiliary air duct 120 has a narrowing 130 upstream of the component 110 to be cooled, the narrowing being connected upstream of the air according to the invention to a core of the cable drum via a vacuum hose.
- An upstream arrangement of a first component in relation to a second component means that the second component is arranged closer to the fan in the air flow direction than the first component if the components in the vacuum part (i.e. the part over which the fan in the sucks in air during normal use) of the vacuum cleaner are arranged.
- the opposite applies accordingly.
- the constriction 130 is arranged and configured such that, during operation of the vacuum cleaner, an air flow which flows through the constriction 130 is directed in the direction of the component 110 to be cooled.
- an air flow is directed to the component to be cooled 110 when the direction (a direction vector) of the maximum velocity of the air passing through the throat points to the component to be cooled 110 (facing the component to be cooled).
- an airflow may be considered directed toward the component 110 to be cooled if more than 30% (or more than 50%, 70%, or 90%) of the air passing through the restriction impinges on the component 110 to be cooled.
- the air flow is directed towards the component 110 to be cooled, for example, if the air flow that passes through the constriction 130 has a main air flow direction (air flow direction in which, on average, most air molecules move during operation) which is directly on the component to be cooled 110 is directed.
- a main air flow direction air flow direction in which, on average, most air molecules move during operation
- the constriction 130 may be configured and arranged with respect to the component to be cooled 110 such that the component to be cooled 110 lies in a straight line (e.g., the component to be cooled lies directly on the straight line such that the air from the constriction along the straight line can reach the component to be cooled directly), which is orthogonal to an outlet cross section (the Outlet cross section is defined, for example, as a cross section orthogonal to the main air flow direction) of the constriction 130 through a centroid of the outlet cross section.
- the centroid is equal to the center of the circle
- the centroid is equal to the intersection of the diagonals of the square.
- Such a design and arrangement of the constriction 130 is one way of directing the air flow that flows through the constriction 130 onto the component 110 to be cooled.
- the constriction 130 can be designed and arranged differently.
- the constriction 130 can be formed by a hole channel through a wall in the secondary air channel 120 .
- a hole channel in a wall can be a hole or a recess in a housing part of the vacuum cleaner 100, for example.
- the wall of the secondary air duct 120 through which the hole channel leads is, for example, not a side wall (to which the air flow direction in the secondary air duct is essentially parallel) but a transverse wall (to which the air flow direction in the secondary air duct is essentially orthogonal).
- the perforated duct can be dimensioned, for example, in such a way that the secondary air duct 120 has a cross-sectional area in a region of the component 110 to be cooled (for example a cross section through the secondary air duct, which also contains a cross section of the component to be cooled). , which is greater than 20 times a minimum cross-sectional area of the hole channel.
- a minimum cross-section of the throat 130 is smaller than the component to be cooled (e.g., smaller than a cross-section of the component to be cooled).
- the perforated duct can, for example, have a maximum Cross-sectional dimension between 0.5 mm and 2 mm (or 0.3 mm to 3 mm), in particular 1.5 mm (or 0.5 mm, 1 mm or 2 mm).
- the constriction 130 can also be designed as a nozzle, for example.
- a principle similar to a Venturi nozzle can be used here, for example.
- the constriction 130 can be designed (e.g. in the form of a perforated channel or a nozzle) so that during operation of the vacuum cleaner an air speed in the area of the constriction 130 (when the air passes through the constriction) is higher than that 2 times an average air speed in the remaining secondary air duct 120 is.
- This can be achieved, for example, by constriction 130 having a cross section that is significantly smaller than a cross section of the rest or a large part of the rest of the secondary air duct 120.
- the constriction 130 in the wall of the secondary air duct 120 can be formed by a material that has a (high) coefficient of thermal expansion (greater than 50, 80, 100 or 120 * 10 ⁇ -6/K), so that the cross section of the constriction 130 increased with increasing temperature.
- the cross section of the constriction 130 decreases with decreasing temperatures. This allows the air flow through the throat 130 to be automatically increased when additional cooling is required for the component to be cooled 110, since the component to be cooled 110, due to its proximity to the throat 130, heats the throat 130 when the component to be cooled 110 becomes warm . Conversely, the temperature then also decreases again when the component 110 to be cooled is cooled sufficiently and becomes colder as a result. This can ensure that only as much air is provided via the secondary air duct 120 for cooling the component 110 to be cooled as is necessary, whereby the cooling can be carried out even more efficiently (in return, however, the costs may increase under certain circumstances).
- the vacuum cleaner 100 can have a secondary air valve 150 for supplying an additional air flow into the secondary air channel 120 .
- the supply of the additional air flow is through the auxiliary air valve 150 adjustable.
- the secondary air valve can, for example, be arranged downstream of the component 110 to be cooled.
- the constriction 130 can be formed directly through the housing opening (where the secondary air duct 120 begins) in an outer wall of the vacuum cleaner.
- a hole can be provided in the outer wall of the vacuum cleaner for this purpose, behind which the component 110 to be cooled is located. Air is then sucked in through the hole in the outer wall and fed directly onto the component 110 to be cooled.
- the constriction 130 is not formed directly by the housing opening in an outer wall of the vacuum cleaner, but is, as for example in FIG 1 1 is formed in an inner wall (e.g., a transverse wall) of the secondary air duct 120 .
- further components to be cooled can optionally be arranged in the secondary air duct 120, so that an additional secondary air duct, which would reduce the effective suction power of the vacuum cleaner, is not necessary for them.
- the component or components to be cooled can be arranged both upstream and downstream of the constriction 130 .
- a second component 140 to be cooled can be arranged upstream of the constriction 130 in the secondary air duct 120 .
- the second component 140 to be cooled can be the cable drum of the vacuum cleaner 100, for example.
- the housing opening of the vacuum cleaner, where the secondary air duct 120 begins can also be used to lead a cable (the cable that supplies the vacuum cleaner with electricity) from the cable drum to the outside, so that it can be connected to a socket.
- the secondary air duct 120 then leads from the housing opening above the space for accommodating the cable drum to the constriction 130.
- the constriction 130 can be arranged directly in a wall of the cable drum space (space for accommodating the cable drum) or, as in the example of 1 shown, the secondary air duct 120 can pass through other cavities within the vacuum cleaner 100 between the constriction 130 and the cable drum space.
- the constriction 130 is connected upstream via a vacuum hose to a core of the cable drum (in this part the secondary air duct then formed by the vacuum hose).
- the air flow in the secondary air duct 120 can thus specifically cool the core of the cable drum before it reaches the (first) component 110 to be cooled via the vacuum hose and the constriction 130 . Because the secondary air duct 120 runs over the cable drum, it does not have to be additionally cooled with additional secondary air, which would result in additional losses. Cooling of the cable drum is often necessary, otherwise it is too hot for the VDE measurements (insulation resistance measurement).
- the constriction 130 is formed by a hole channel in a transverse wall of the secondary air channel 120, which has a minimum cross-section that is smaller than the component 110 to be cooled.
- Some example embodiments relate generally to efficient cooling of a component of a vacuum cleaner, and more particularly to energy efficient triac cooling via a nozzle.
- the channel in which the triac is located is firmly connected to the dust chamber of the vacuum cleaner.
- the hole is placed exactly there so that the air from the nozzle can flow directly over the triac, and then through the duct (secondary air duct) and the dust chamber (main air duct) directly into the blower.
- the hole (constriction) can be connected directly to the cable drum space and therefore also cools the cable drum (extraction) at the same time.
- the hole has, for example, a diameter of 0.5 - 2.0 mm (dimensioning of the nozzle) and therefore generates very high air velocities. These high air velocities hit (exactly) the triac. At the same time, these high air velocities cause air turbulence around the triac. This good air turbulence at the triac results in extremely good heat dissipation.
- an optimized cooling of a triac can be made possible by a defined blowing. Furthermore, a bypass/additional air opening can be reduced and the energy efficiency can be increased.
- the cooling surface (of the component to be cooled) can be blown through a nozzle (constriction).
- the electronic component can be arranged in a cooling air flow (side air duct) with an opening (constriction).
- a nozzle can be used that guides the flow of cooling air directly to/onto the cooling surface of the electronic component while at the same time minimizing the amount of secondary air.
- the nozzle can also be designed as a hose.
- the cross-section of the nozzle can be temperature-dependent.
- a large cross-section can be achieved with warm ambient air and a small cross-section with cold ambient air. This can be achieved, for example, by using a material with a high coefficient of thermal expansion.
- aspects of the present invention have been described in the context of a device, it should be understood that these aspects also represent a description of a corresponding method, so that a block or a component of a device can also be used as a corresponding method step or as a feature of a method step, for example a method for manufacturing or operating a filter cassette. Analogously, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
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Description
- Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf das Gebiet von Reinigungsmaschinen und im Speziellen auf einen Staubsauger.
- Sehr viele Staubsauger haben eine Regelvorrichtung um die Saugleistung zu regulieren. Dies ist nötig, da Nutzer unterschiedliche Teppiche und auch Hartboden zu reinigen haben. Eine solche Regulierung kann über Nebenluft oder über die elektrische Aufnahmeleistung des Motors gemacht werden. Die meisten Staubsauger haben deshalb eine Elektronik im Einsatz; welche die Aufnahmeleistung reguliert. Dies kann über ein elektronisches Bauteil, dem sogenannten Triac (Triode for Alternating Current, Triode für Wechselstrom, auch Zweirichtungs-Thyristortriode oder Symistor genannt), erfolgen. Es handelt sich um ein elektronisches Bauteil mit Halbleiterschichtstruktur, das vom Prinzip her eine Antiparallelschaltung von zwei Thyristoren darstellt. Das ermöglicht es, in beide Richtungen Strom zu führen, wohingegen ein einzelner Thyristor nur in einer Richtung leiten kann und somit im eingeschalteten Zustand wie eine Diode wirkt. Im Prinzip steuert er die Aufnahmeleistung über den Phasenanschnitt. Da durch den Triac der komplette Aufnahmestrom fließt erhitzt der Triac sich sehr stark. Da das elektronische Bauteil aber nicht so große Temperaturen verträgt muss es gekühlt werden.
- Die Kühlung kann auf unterschiedlichste Arten erfolgen. Die Kühlung des Triacs kann z.B. durch ein großes Kühlblech, durch Nebenluft (eine Absaugung) oder durch einen Bypass (vorbeiströmende Luft) gelöst werden.
- Die
DE 4310747 A1 bezieht sich auf einen Staubsauger mit einem Sauggebläse, dessen Gebläsemotor mittels eines Halbleiterschaltelementes drehzahlsteuerbar ist, das durch die Saugluft des Staubsaugers gekühlt ist. - Ferner zeigt die
DE 2016194 einen Staubsauger der einen Triac als elektronisches Steuerelement im Unterdruckraum des Gerätes angeordnet hat. Der Triac ist in einem etwa hohlzylindrischen, in den Unterdruckraum ragenden und gegen diesen verschlossenen Ansatz der Trennwand zwischen Unterdruck- und Überdruckraum positioniert. - Des Weiteren beschreibt die
DE 71 08 642 U einen Staubsauger, bei dem sich eine Schaltplatine mit den für die Steuerung eines Leistungshalbleiters vorgesehenen Schaltelementen in dem den Motorgebläse nachgeschalteten Überdruckraum befindet. Die Anordnung der Schaltplatine mit dem Leistungshalbleiter ist auch vor der Einlassöffnung des Motorgebläses möglich, wobei wegen der kalten Ansaugluft Kühlungsprobleme für den Leistungshalbleiter nicht eintreten können. - In
DE 90 03 938 U1 ist ein Staubsauger beschrieben, der eine Nebenluftöffnung aufweist, um mittels eines Luftstroms ein Halbleiter-Schaltelement zu kühlen. - Allgemein verursacht ein Kühlblech Kosten und muss meist noch mit Luft gekühlt werden, da die Fläche nicht ausreicht. Nebenluft verursacht Undichtigkeiten im System und damit Verluste. Die Nebenluft wird meist mit einem Unterdruckschlauch realisiert, welcher dann zusätzlich Montage- und Materialkosten verursacht. Bei Bypasskühlungen (Nebenleitungskühlung) wird z.B. der Triac über einen Nebenluftbypass gekühlt. Der Bypass ist zwar verlustfrei, hat aber andere Nachteile. Die Verluste dieser Ausführungen liegen zwischen 1 l/s - 4 l/s.
- Es besteht daher weiterhin Bedarf ein Konzept für Staubsauger zu schaffen, dass es ermöglicht zu kühlende Bauteile möglichst effizient zu kühlen.
- Dies wird durch einen Staubsauger gemäß Anspruch 1 ermöglicht.
- Ein Staubsauger umfasst ein zu kühlendes Bauteil und einen Nebenluftkanal. Der Nebenluftkanal erstreckt sich in Luftströmungsrichtung von einer Gehäuseöffnung des Staubsaugers über das zu kühlende Bauteil bis zu einem Hauptluftkanal oder bis zu einem Gebläse des Staubsaugers. Ferner weist der Nebenluftkanal luftstromaufwärts von dem zu kühlenden Bauteil eine Verengung auf. Die Verengung ist angeordnet und ausgebildet, sodass im Betrieb des Staubsaugers ein Luftstrom, der durch die Verengung strömt, in Richtung des zu kühlenden Bauteils ausgerichtet ist.
- Ausführungsbeispiele basieren auf der Erkenntnis, dass durch eine Verengung im Nebenluftkanal am Austritt der Verengung hohe Luftgeschwindigkeiten erreicht werden. Wird dieser schnelle Luftstrom durch eine entsprechende Anordnung und Ausbildung der Verengung auf das zu kühlende Bauteil ausgerichtet, kann eine sehr effiziente Kühlung des zu kühlenden Bauteils erfolgen. Gleichzeitig bewirken diese hohen Luftgeschwindigkeiten eine Luftverwirbelung um das zu kühlende Bauteil. Durch diese gute Luftverwirbelung am zu kühlenden Bauteil kann eine extrem gute Wärmeabführung erfolgen. Ferner kann die entsprechende Positionierung der Verengung in Bezug auf das zu kühlende Bauteil in einem Nebenluftkanal mit geringem Aufwand realisiert werden. Der Verlust an Saugkraft des Staubsaugers durch den Nebenluftkanal kann gering gehalten werden, da eine sehr kleine Verengung zur Kühlung reicht, sodass insgesamt wenig Luftvolumen durch die Verengung tritt.
- Bei einigen Ausführungsbeispielen ist das zu kühlende Bauteil ein elektronisches Bauelement. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Triac zur Motorsteuerung des Staubsaugers handeln. Der Triac kann durch die Ausrichtung des Luftstroms effizient gekühlt werden.
- Erfindungsgemäss führt der Nebenluftkanal auch über die Kabeltrommel des Staubsaugers. Dadurch kann neben dem zu kühlenden Bauteil (zum Beispiel elektronisches Bauteil) über denselben Nebenluftkanal auch die Kabeltrommel (als zweites zu kühlendes Bauteil) gekühlt werden, so dass kein zusätzlicher Leistungsverlust entsteht.
- Einige Ausführungsbeispiele realisieren die Verengung als Lochkanal durch eine Wand in den Nebenluftkanal oder als Düse. Durch die Geometrie der Verengung und in die Lage Bezug auf das zu kühlende Bauteil kann die Ausrichtung des Luftstroms auf das zu kühlende Bauteil erreicht werden.
- Die Verengung, beispielsweise realisiert durch einen Lochkanal, hat bei einigen Ausführungsbeispielen eine maximale Querschnittabmessung zwischen 0,5 mm bis 2 mm. Durch diese geringe Abmessung der Verengung können hohe Luftgeschwindigkeiten beim Durchgang der Luft durch die Verengung erreicht werden.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren, näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Schnittansicht durch einen Staubsauger mit eingezeichnetem Haupt- und Nebenluftkanal; und
- Figur 2
- einen Detailquerschnitt durch den Nebenluftkanal eines Staubsaugers passend zu dem in
Fig. 1 gezeigten Staubsauger. - Im Folgenden können in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen oder Figuren teilweise für Objekte und Funktionseinheiten, die gleiche oder ähnliche funktionelle Eigenschaften aufweisen, gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Des Weiteren können optionale Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar oder zueinander austauschbar sein.
-
Figur 1 zeigt eine Schnittansicht durch einen Staubsauger 100 als ein Ausführungsbeispiel. Der Staubsauger 100 umfasst ein zu kühlendes Bauteil 110 (oder Bauelement) und einen Nebenluftkanal 120. Der Nebenluftkanal 120 erstreckt sich in Luftströmungsrichtung von einer Gehäuseöffnung des Staubsaugers über das zu kühlende Bauteil 110 bis zu einem Hauptluftkanal 102 oder bis zu einem Gebläse 104 des Staubsaugers. Der Nebenluftkanal 120 befindet sich also auf der Unterdruckseite des Staubsaugers. Ferner weist der Nebenluftkanal 120 luftstromaufwärts von dem zu kühlenden Bauteil 110 eine Verengung 130 auf. Die Verengung 130 ist angeordnet und ausgebildet, sodass im Betrieb des Staubsaugers ein Luftstrom, der durch die Verengung 130 strömt, in Richtung des zu kühlenden Bauteils 110 ausgerichtet ist. - Ferner zeigt
Fig. 1 zur Veranschaulichung einer möglichen Lage des Nebenluftkanals 120 und des Hauptluftkanals 102 in einem Staubsauger weitere Teile des Staubsaugers 100, insbesondere Gehäuseteile, das Gebläse 104, ein Nebenluftventil 150 und einen Motorschutzfilter 160. Dies stellt nur ein Beispiel für eine mögliche Führung der Luftkanäle und die Lage der restlichen Bauteile des Staubsaugers 100 dar, welche jedoch auch auf zahlreiche andere Arten realisierbar sind. - Durch die Verengung 130 im Nebenluftkanal 120 können am Austritt der Verengung 130 hohe Luftgeschwindigkeiten erreicht werden. In Kombination mit der Ausrichtung des Luftstroms auf das zu kühlende Bauteil 110 kann eine sehr effiziente Kühlung des zu kühlenden Bauteils 110 erfolgen. Gleichzeitig bewirken diese hohen Luftgeschwindigkeiten eine Luftverwirbelung um das zu kühlende Bauteil 110. Durch diese gute Luftverwirbelung am zu kühlenden Bauteil 110 kann eine extrem gute Wärmeabführung erfolgen. Ferner kann die entsprechende Positionierung der Verengung 130 in Bezug auf das zu kühlende Bauteil 110 in einem Nebenluftkanal 120 mit geringem Aufwand realisiert werden. Der Verlust an Saugkraft des Staubsaugers 100 durch den Nebenluftkanal 120 kann gering gehalten werden, da eine sehr kleine Verengung 130 zur Kühlung reicht, sodass insgesamt wenig Luftvolumen durch die Verengung 130 tritt.
- Bei dem zu kühlenden Bauteil 110 kann es sich um ein Halbleiterschaltelement, wie z.B. einen Triac oder einen Leistungstransistor, oder um ein stromführendes Element oder ein mit einem solchen in Verbindung stehendes Element, wie z.B. die Kabeltrommel oder das Kabel auf der Kabeltrommel, handeln. Das zu kühlende Bauteil 110 kann ein- oder mehrteilig sein. Beispielsweise kann ein Halbleiterschaltelement direkt für den Luftstrom zur Kühlung zugänglich sein. Oft sind solche Halbleiterschaltelemente (als temperaturkritisches Bauteil) jedoch auch mit Kühlkörpern versehen. In anderen Worten, das zu kühlende Bauteil 110 kann einen Kühlkörper in Verbindung mit einem temperaturkritischen Bauteil aufweisen. Der im Betrieb des Staubsaugers 100 erzeugte Luftstrom, der durch die Verengung 130 strömt, kann dann in Richtung des Kühlkörpers ausgerichtet sein.
- Der Nebenluftkanal 120 erstreckt sich in Luftströmungsrichtung von einer Gehäuseöffnung bis zu einem Hauptluftkanal 102 oder bis zu dem Gebläse 104 des Staubsaugers 100. Der Hauptluftkanal 102 ist jener Luftkanal im Staubsauger 100, der an eine Anschlussöffnung für einen Saugschlauch des Staubsaugers (also jener, der für das tatsächliche Staubsaugen im Betrieb genutzt wird) führt. Hingegen führt der Nebenluftkanal 120 nicht (zum Beispiel ist die Gehäuseöffnungen, bei der der Nebenluftkanal beginnt, in einer Außenwand des Staubsaugers angeordnet) oder nicht direkt (zum Beispiel ist die Gehäuseöffnung, bei der der Nebenluftkanal beginnt, in einer Wand des Hauptluftkanal angeordnet) zu der Anschlussöffnung für den Saugschlauch des Staubsaugers. Der Nebenluftkanal 120 kann dabei über einen oder mehrere Hohlräume im Inneren des Staubsaugers 100 geführt sein. Im Normalbetrieb eines Staubsaugers ist die Luftströmungsrichtung für die Unterdruckseite des Staubsaugers 100 von einer Gehäuseöffnung (Anschlussöffnung für Saugschlauch im Hauptluftkanal oder eine andere Gehäuseöffnung für Nebenluftkanal) bis zum Gebläse 104 und für die Überdruckseite des Staubsaugers 100 von dem Gebläse 104 bis zu einer Abluftöffnung definiert. Der Nebenluftkanal 120, der über das zu kühlende Bauteil 110 führt, befindet sich also an der Unterdruckseite des Staubsaugers 100. Der Nebenluftkanal 120 kann in den Hauptluftkanal 102 des Staubsaugers 100 einmünden, wie es auch in dem Ausführungsbeispiel von
Fig. 1 gezeigt ist. Alternativ kann der Nebenluftkanal 120 aber auch direkt zu dem Gebläse 104 des Staubsaugers 100 führen, ohne vorher in den Hauptluftkanal 102 zu münden. - Der Nebenluftkanal 120 weist luftstromaufwärts von dem zu kühlenden Bauteil 110 eine Verengung 130 auf, wobei die Verengung luftstromaufwärts erfindungsgemäss über einen Unterdruckschlauch mit einem Kern der Kabeltrommel verbunden ist. Dabei ist unter einer luftstromaufwärtigen Anordnung eines ersten Bauteils in Bezug zu einem zweiten Bauteil zu verstehen, dass das zweite Bauteil in Luftströmungsrichtung näher zu dem Gebläse angeordnet ist als das erste Bauteil, wenn die Bauteile im Unterdruckteil (also jenem Teil, über welchen das Gebläse im normalen Gebrauch Luft ansaugt) des Staubsaugers angeordnet sind. Für eine luftstromabwärtigen Anordnung gilt dies entsprechend umgekehrt. Umgekehrtes gilt im Überdruckteil (also jenem Teil, über welchen das Gebläse im normalen Gebrauch die angesaugte Luft wieder abgibt) des Staubsaugers, also in Luftströmungsrichtung nach dem Gebläse des Staubsaugers.
- Die Verengung 130 ist angeordnet und ausgebildet, so dass im Betrieb des Staubsaugers ein Luftstrom, der durch die Verengung 130 strömt, in Richtung des zu kühlenden Bauteils 110 ausgerichtet ist. Ein Luftstrom ist beispielsweise dann auf das zu kühlende Bauteil 110 ausgerichtet, wenn die Richtung (ein Richtungsvektor) der maximalen Geschwindigkeit, der durch die Verengung tretenden Luft, auf das zu kühlende Bauteil 110 weist (auf das zu kühlende Bauteil ausgerichtet ist). Alternativ kann ein Luftstrom auch als auf das zu kühlende Bauteil 110 ausgerichtet angesehen werden, wenn mehr als 30 % (oder mehr als 50 %, 70 % oder 90 %) der durch die Verengung tretenden Luft auf das zu kühlende Bauteil 110 trifft. Allgemein ausgedrückt ist der Luftstrom beispielsweise auf das zu kühlende Bauteil 110 ausgerichtet, wenn der Luftstrom, der durch die Verengung 130 tritt, eine Hauptluftströmungsrichtung (Luftströmungsrichtung, in welcher sich im Betrieb durchschnittlich die meisten Luftmoleküle bewegen) aufweist, die direkt auf das zu kühlende Bauteil 110 gerichtet ist. Beispielsweise kann die Verengung 130 in Bezug auf das zu kühlende Bauteil 110 so ausgebildet und angeordnet sein, dass das zu kühlende Bauteil 110 auf einer Geraden liegt (zum Beispiel liegt das zu kühlende Bauteil direkt auf der Geraden, so dass die Luft von der Verengung entlang der Geraden direkt an das zu kühlende Bauteil gelangen kann), die orthogonal zu einem Austrittsquerschnitt (der Austrittsquerschnitt ist beispielsweise als Querschnitt orthogonal zu der Hauptluftströmungsrichtung definiert) der Verengung 130 durch einen Flächenschwerpunkt des Austrittsquerschnitts verläuft. Zum Beispiel ist bei einem kreisförmigen Querschnitt der Flächenschwerpunkt gleich dem Mittelpunkt des Kreises und bei einem quadratischen Querschnitt ist der Flächenschwerpunkt gleich dem Schnittpunkt der Diagonalen des Quadrats. Eine solche Ausgestaltung und Anordnung der Verengung 130 ist eine Möglichkeit, um den Luftstrom, der durch die Verengung 130 strömt, auf das zu kühlende Bauteil 110 auszurichten.
- Um die Ausrichtung des Luftstroms auf das zu kühlende Bauteil 110 zu erreichen, kann die Verengung 130 unterschiedlich ausgebildet und angeordnet sein. Beispielsweise kann die Verengung 130 durch einen Lochkanal durch eine Wand in dem Nebenluftkanal 120 gebildet werden. Ein Lochkanal in einer Wand kann beispielsweise eine Bohrung oder eine Aussparung in einem Gehäuseteil des Staubsaugers 100 sein. Die Wand des Nebenluftkanals 120 durch die der Lochkanal führt ist beispielsweise keine Seitenwand (zu welcher die Luftströmungsrichtung im Nebenluftkanal im Wesentlichen parallel ist) sondern eine Querwand (zu welcher die Luftströmungsrichtung im Nebenluftkanal im Wesentlichen orthogonal ist).
- Wird die Verengung 130 als Lochkanal ausgebildet, kann der Lochkanal beispielsweise so dimensioniert werden, dass der Nebenluftkanal 120 in einem Bereich des zu kühlenden Bauteils 110 (zum Beispiel ein Querschnitt durch den Nebenluftkanal, der auch einen Querschnitt des zu kühlenden Bauteils enthält) eine Querschnittsfläche aufweist, die größer als das 20-fache einer minimale Querschnittsfläche des Lochkanals ist. Dadurch kann im Lochkanal ein Luftstrom mit hoher Luftgeschwindigkeit erzeugt werden, der in einen Teil des Nebenluftkanals 120 mit größerem Querschnitt strömt, in welchem das zu kühlende Bauteil 110 angeordnet ist. In ähnlichen Worten, bei einigen Ausführungen ist ein minimaler Querschnitt der Verengung 130 kleiner als das zu kühlende Bauteil (zum Beispiel kleiner als ein Querschnitt des zu kühlenden Bauteils).
- Unabhängig von dem Querschnittflächenverhältnis (oder in Kombination dazu) zwischen dem Lochkanal und dem das zu kühlende Bauteil 110 aufnehmende Teil des Nebenluftkanals 120 kann der Lochkanal beispielsweise eine maximale Querschnittabmessung zwischen 0,5 mm und 2 mm (oder 0,3 mm bis 3 mm), insbesondere 1,5 mm (oder 0,5 mm, 1 mm oder 2 mm), aufweisen.
- Die Verengung 130 kann z.B. auch als Düse ausgebildet sein. Dabei kann beispielsweise ein Prinzip ähnlich einer Venturie-Düse genützt werden.
- Alternativ oder zusätzlich zu den vorherigen Ausführungen kann die Verengung 130 (zum Beispiel in Form eines Lochkanal oder einer Düse) ausgebildet sein, so dass im Betrieb des Staubsaugers eine Luftgeschwindigkeit im Bereich der Verengung 130 (beim Durchtritt der Luft durch die Verengung) höher als das 2-fache einer durchschnittlichen Luftgeschwindigkeit in dem restlichen Nebenluftkanal 120 ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Verengung 130 einen Querschnitt aufweist, der deutlich geringer ist als ein Querschnitt des restlichen oder eines großen Teiles des restlichen Nebenluftkanals 120.
- Optional kann die Verengung 130 in der Wand des Nebenluftkanals 120 durch ein Material gebildet werden, dass einen (hohen) Wärmeausdehnungskoeffizienten (größer als 50, 80, 100 oder 120 * 10^-6/K) aufweist, so dass sich der Querschnitt der Verengung 130 bei zunehmender Temperatur vergrößert. Umgekehrt verkleinert sich der Querschnitt der Verengung 130 bei abnehmenden Temperaturen. Dadurch kann der Luftstrom durch die Verengung 130 automatisch erhöht werden, wenn zusätzliche Kühlung für das zu kühlende Bauteil 110 notwendig ist, da das zu kühlende Bauteil 110 durch seine Nähe zu der Verengung 130 die Verengung 130 erwärmt, wenn das zu kühlende Bauteil 110 warm wird. Umgekehrt nimmt die Temperatur dann auch wieder ab, wenn das zu kühlende Bauteil 110 ausreichend gekühlt wird und dadurch kälter wird. Dadurch kann gewährleistet werden, dass immer nur so viel Luft über den Nebenluftkanal 120 zur Kühlung des zu kühlenden Bauteils 110 bereitgestellt wird, wie auch notwendig ist, wodurch die Kühlung noch effizienter erfolgen kann (im Gegenzug jedoch unter Umständen die Kosten steigen).
- Zusätzlich kann der Staubsauger 100 in einigen Ausführungsbeispielen ein Nebenluftventil 150 zur Zuleitung eines zusätzlichen Luftstroms in den Nebenluftkanal 120 aufweisen. Die Zuleitung des zusätzlichen Luftstroms ist dabei durch das Nebenluftventil 150 regelbar. Das Nebenluftventil kann beispielsweise luftstromabwärts von dem zu kühlenden Bauteil 110 angeordnet sein.
- In einigen Ausführungsbeispielen kann die Verengung 130 direkt durch die Gehäuseöffnung (bei der der Nebenluftkanal 120 beginnt) in einer Außenwand des Staubsaugers gebildet werden. Beispielsweise kann dafür in der Außenwand des Staubsaugers ein Loch vorgesehen sein, hinter welchem sich das zu kühlende Bauteil 110 befindet. Luft wird dann über das Loch in der Außenwand eingesaugt und direkt auf das zu kühlende Bauteil 110 geführt. Alternativ ist die Verengung 130 nicht direkt durch die Gehäuseöffnung in einer Außenwand des Staubsaugers gebildet, sondern ist, wie beispielsweise in
Fig. 1 gezeigt, in einer innenliegenden Wand (zum Beispiel eine Querwand) des Nebenluftkanals 120 ausgebildet. - Ferner können optional weitere zu kühlende Bauteile in dem Nebenluftkanal 120 angeordnet sein, so dass für diese nicht ein zusätzlicher Nebenluftkanal notwendig ist, durch den die Nutzsaugleistung des Staubsaugers reduziert werden würde. Das oder die weiteren zu kühlenden Bauteile können sowohl luftstromaufwärts als auch luftstromabwärts von der Verengung 130 angeordnet sein.
- Beispielsweise kann ein zweites zu kühlendes Bauteil 140 luftstromaufwärts von der Verengung 130 in dem Nebenluftkanal 120 angeordnet sein. Bei dem zweiten zu kühlenden Bauteil 140 kann es sich beispielsweise um die Kabeltrommel des Staubsaugers 100 handeln. In diesem Fall kann zum Beispiel die Gehäuseöffnung des Staubsaugers, bei der der Nebenluftkanal 120 beginnt, zusätzlich dazu verwendet werden ein Kabel (das Kabel zur Stromversorgung des Staubsaugers) von der Kabeltrommel nach außen zu führen, so dass es mit einer Steckdose verbunden werden kann. Der Nebenluftkanal 120 führt dann von der Gehäuseöffnung über dem Raum zur Aufnahme der Kabeltrommel zu der Verengung 130. Dazu kann die Verengung 130 direkt in einer Wand des Kabeltrommelraums (Raums zur Aufnahme der Kabeltrommel) angeordnet sein oder, wie im Beispiel von
Fig. 1 gezeigt, der Nebenluftkanal 120 kann zwischen der Verengung 130 und dem Kabeltrommelraum weitere Hohlräume innerhalb des Staubsaugers 100 durchlaufen. Erfindungsgemäss ist die Verengung 130 luftstromaufwärts über einen Unterdruckschlauch mit einem Kern der Kabeltrommel verbunden (in diesem Teil wird der Nebenluftkanal dann durch den Unterdruckschlauch gebildet). So kann der Luftstrom im Nebenluftkanal 120 gezielt den Kern der Kabeltrommel kühlen bevor er über den Unterdruckschlauch und die Verengung 130 zu dem (ersten) zu kühlenden Bauteil 110 gelangt. Durch den Verlauf des Nebenluftkanals 120 über die Kabeltrommel muss dieser nicht noch extra über zusätzliche Nebenluft gekühlt werden, was zusätzliche Verluste zur Folge hätte. Eine Kühlung der Kabeltrommel ist oft notwendig, da sie sonst zu heiß ist für die VDE Messungen (Isolationswiderstandsmessung). -
Fig. 2 zeigt einen Detailquerschnitt durch den Nebenluftkanal 120 eines Staubsaugers passend zu dem inFig. 1 gezeigten Staubsauger 100. Wie zu sehen ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel die Verengung 130 durch einen Lochkanal in einer Querwand das Nebenluftkanals 120 gebildet, die einen minimalen Querschnitt aufweist, der kleiner als das zu kühlende Bauteil 110 ist. Für sonstige mögliche Ausgestaltungen oder Varianten des Staubsaugers gelten die Ausführungen zuFig. 1 . - Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich allgemein auf eine effiziente Kühlung eines Bauteils eines Staubsaugers und insbesondere eine energieeffiziente Triac-Kühlung über eine Düse.
- Dabei kann es sich um eine Luftdüse in Form von einem kleinen Loch (ähnlich einer Venturie-Düse) handeln. Der Kanal in dem sich der Triac befindet ist fest mit dem Staubraum des Staubsaugers verbunden. Das Loch ist genau dort angebracht, dass die Luft der Düse direkt über den Triac strömen kann, und dann über den Kanal (Nebenluftkanal) und den Staubraum (Hauptluftkanal) direkt ins Gebläse. Das Loch (Verengung) kann direkt mit dem Kabeltrommelraum verbunden sein und kühlt dann deshalb auch gleichzeitig die Kabeltrommel (Absaugung). Das Loch hat beispielsweise einen Durchmesser von 0,5 - 2,0 mm (Dimensionierung der Düse) und erzeugt deshalb sehr hohe Luftgeschwindigkeiten. Diese hohen Luftgeschwindigkeiten treffen (exakt) auf den Triac. Gleichzeitig bewirken diese hohen Luftgeschwindigkeiten eine Luftverwirbelung um den Triac. Durch diese gute Luftverwirbelung am Triac erfolgt somit eine extrem gute Wärmeabführung.
- Durch das Loch von z. B. 1,5 mm strömt z.B. lediglich eine Luftmenge von ca. 0,5 l/s (Kühlluftstrommenge) und ist somit effizienter als bekannte Kühlkonzepte. Dadurch hat der Staubsauger auch mehr Luftmengenstrom (nutzbare Saugleistung) und weniger Verluste. Die Menge an Luftvolumenstrom steht in direktem Zusammenhang mit der gemessenen Staubaufnahme. Je mehr Luft (über den Hauptluftkanal) eingesaugt wird, desto höher ist die Staubaufnahme. Es ist auch denkbar die Düse (Verengung) direkt über einen Unterdruckschlauch mit dem Kern der Kabeltrommel zu verbinden, um eine noch effizientere Kühlung zu erreichen.
- Aufgrund der hohen Geschwindigkeit (der Luft) die durch die Düse stattfindet und die (exakt) richtige Position (Ausrichtung auf das zu kühlende Bauteil) kann eine extrem gute Wärmeabfuhr ermöglicht werden. Gleichzeitig kann auf eine Kabeltrommelkühleinrichtung wie z. B. eine (zusätzliche) Absaugung vermieden werden. Es können Kosten für das Material von Absaugschläuchen und auch Montagekosten für die Schläuche oder auch andere Bauteile eingespart werden. Der Staubsauger hat am Ende durch das vorgeschlagene Konzept zudem eine bessere Energieeffizienz und einen besseren Wirkungsgrad, da er in Summe weniger Undichtigkeiten hat. Er kann den Triac und auch die Kabeltrommel mit nur einer Düse kühlen.
- In anderen Worten, durch ein definiertes Anblasen kann eine optimierte Kühlung eines Triacs ermöglicht werden. Ferner kann eine Reduzierung einer Bypass-/Nebenluftöffnung erfolgen sowie eine Steigerung der Energieeffizienz erreicht werden. Das Anblasen der Kühlfläche (des zu kühlenden Bauteils) kann über eine Düse (Verengung) erfolgen. Das elektronische Bauteil kann in einem Kühlluftstrom (Nebenluftkanal) mit einer Öffnung (Verengung) angeordnet werden. Es kann eine Düse die den Kühlluftstrom direkt an/auf die Kühlfläche des elektronischen Bauteils heranführt bei gleichzeitig minimaler Nebenluft verwendet werden. Die Düse kann auch als Schlauch ausgebildet sein.
- Desweitern kann der Querschnitt der Düse temperaturabhängig sein. Bei warmer Umgebungsluft kann ein großer Querschnitt und bei kalter Umgebungsluft kann ein kleiner Querschnitt erreicht werden. Dies ist beispielsweise erreichbar durch ein Material mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizient.
- Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und in den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
- Obwohl manche Aspekte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung eines entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschritts, beispielsweise einem Verfahren zum Herstellen oder Betreiben einer Filterkassette, zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details bzw. Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
- Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele präsentiert wurden, beschränkt ist.
-
- 100
- Staubsauger
- 102
- Hauptluftkanal
- 104
- Gebläse
- 110
- zu kühlendes Bauteil, z.B. Triac
- 120
- Nebenluftkanal
- 130
- Verengung, z.B. Lochkanal, Düse
- 140
- zweites zu kühlendes Bauteil, z.B. Kabeltrommel
- 150
- Nebenluftventil
- 160
- Motorschutzfilter
Claims (13)
- Staubsauger (100) mit folgenden Merkmalen:einem zu kühlenden Bauteil (110);einem Nebenluftkanal (120), der sich in Luftströmungsrichtung von einer Gehäuseöffnung des Staubsaugers über das zu kühlende Bauteil (110) bis zu einem Hauptluftkanal (102) oder bis zu einem Gebläse (104) des Staubsaugers erstreckt, undeinem zweiten zu kühlenden Bauteil (140), wobei das zweite zu kühlende Bauteil (140) eine Kabeltrommel des Staubsaugers ist,wobei der Nebenluftkanal (120) luftstromaufwärts von dem zu kühlenden Bauteil (110) eine Verengung (130) aufweist, wobei die Verengung (130) angeordnet und ausgebildet ist, sodass im Betrieb des Staubsaugers ein Luftstrom, der durch die Verengung (130) strömt, in Richtung des zu kühlenden Bauteils (110) ausgerichtet ist, wobei das zweite zu kühlende Bauteil (140) luftstromaufwärts von derVerengung (130) in dem Nebenluftkanal (120) angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie Verengung (130) luftstromaufwärts über einen Unterdruckschlauch mit einem Kern der Kabeltrommel verbunden ist.
- Staubsauger gemäß Anspruch 1, wobei das zu kühlende Bauteil (110) ein elektronisches Bauteil, insbesondere ein Triac zur Motorsteuerung des Staubsaugers, ist.
- Staubsauger gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Gehäuseöffnung des Staubsaugers, bei der der Nebenluftkanal (120) beginnt, zusätzlich dazu verwendet wird, ein Kabel von der Kabeltrommel nach außen zu führen.
- Staubsauger gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Verengung (130) durch die Gehäuseöffnung in einer Außenwand des Staubsaugers gebildet wird.
- Staubsauger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verengung (130) ein Lochkanal durch eine Wand in dem Nebenluftkanal (120) ist, wobei der Nebenluftkanal (120) in einem Bereich des zu kühlenden Bauteils (110) eine Querschnittsfläche aufweist, die größer als 10-mal eine minimale Querschnittsfläche des Lochkanals ist.
- Staubsauger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verengung (130) ein Lochkanal durch eine Wand in dem Nebenluftkanal (120) mit einer maximalen Querschnittsabmessung zwischen 0,5 mm bis 2 mm, insbesondere 1,5 mm, ist.
- Staubsauger gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Verengung (130) in der Wand des Nebenluftkanals (120) durch ein Material gebildet wird, dass einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, sodass sich der Querschnitt der Verengung (130) bei zunehmender Temperatur vergrößert.
- Staubsauger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei über ein Nebenluftventil (150) eine Zuleitung eines zusätzlichen Luftstroms in den Nebenluftkanal (120) regelbar ist, wobei das Nebenluftventil (150) luftstromabwärts von dem zu kühlenden Bauteil (110) angeordnet ist.
- Staubsauger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verengung (130) ausgebildet ist, sodass im Betrieb des Staubsaugers eine Luftgeschwindigkeit der Luft bei einem Durchgang durch die Verengung (130) höher ist als das 2-fache einer durchschnittlichen Luftgeschwindigkeit in dem restlichen Nebenluftkanal (120).
- Staubsauger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verengung (130) in Bezug auf das zu kühlende Bauteil (110) ausgebildet und angeordnet ist, sodass das zu kühlende Bauteil (110) auf einer Geraden liegt, die orthogonal zu einem Austrittquerschnitt der Verengung (130) durch einen Flächenschwerpunkt des Austrittsquerschnitts verläuft.
- Staubsauger gemäß Anspruch 10, wobei der Austrittsquerschnitt der Verengung (130) kreisförmig ist und die Gerade durch den Kreismittelpunkt verläuft.
- Staubsauger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein minimaler Querschnitt der Verengung (130) kleiner als das zu kühlende Bauelement (110) ist.
- Staubsauger gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zu kühlende Bauteil (110) einen Kühlkörper in Verbindung mit einem temperaturkritischen Bauelement aufweist, wobei die Verengung (130) angeordnet und ausgebildet ist, sodass im Betrieb des Staubsaugers der Luftstrom, der durch die Verengung (130) strömt, in Richtung des Kühlkörpers ausgerichtet ist.
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