EP3643927A1 - Gebläsekapselvorrichtung zum reduzieren einer geräuschentwicklung für ein gebläse, gebläsesystem mit einer gebläsekapselvorrichtung und verfahren zum herstellen eines gebläsesystems - Google Patents
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- EP3643927A1 EP3643927A1 EP19199822.8A EP19199822A EP3643927A1 EP 3643927 A1 EP3643927 A1 EP 3643927A1 EP 19199822 A EP19199822 A EP 19199822A EP 3643927 A1 EP3643927 A1 EP 3643927A1
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Definitions
- the approach presented here relates to a blower capsule device for reducing noise development for a blower, a blower system with a blower capsule device and a method for producing a blower system.
- blower capsules Due to ever increasing demands on the acoustics of vacuum cleaners, blower capsules are increasingly being used in order to insulate the noise emitted by the blower as well as possible.
- the blower capsules are usually made as thin-walled shell components made of plastic. A complete encapsulation of the blower in the blower capsule is not possible since there should always be a free air path to ensure an air volume flow in the vacuum cleaner.
- Most current blower capsules do not have any special design measures on their edges around which air flows.
- the WO 2017/092832 A1 describes a possibility of not shaping the edges of blower capsules straight, but wave-shaped, in order to lengthen the overflowed edge and to minimize air performance losses.
- the approach presented here is based on the task of creating an improved blower capsule device for reducing noise development for a blower, a blower system with an improved blower capsule device and a method for producing an improved blower system.
- this object is achieved by a blower capsule device for reducing noise development for a blower, furthermore a blower system with a blower capsule device and a method for producing a blower system with the features or steps of the main claims.
- the subject of the present approach is also a computer program. Advantageous refinements and developments of the approach result from the following subclaims.
- blower capsule device which realizes very low air performance losses and a strong reduction in perceptible acoustics of the blower.
- a blower capsule device for reducing noise development for a blower has at least one deflection element.
- the at least one deflection element is on or over at least one blower section or a housing section of the blower can be arranged such that it can be arranged.
- a wall thickness of a deflection edge of the deflection element is at least partially wider than a wall section of the deflection element adjacent to the deflection edge.
- the blower capsule device can be shaped for use in or on a blower of a household appliance, for example a vacuum cleaner.
- the blower capsule device can also be shaped for use with a commercial or professional device or any other device with a blower.
- the blower can be designed to generate an air flow.
- the blower can have a motor and, additionally or alternatively, a propeller which can be driven by the motor.
- the deflecting element can be designed to cause the air flow generated by the fan to be deflected over the deflecting edge of the deflecting element in an installed state on the blower section or housing section of the blower during operation of the blower.
- the wider or thicker wall thickness of the deflecting edge can advantageously bring about a fluidic improvement in the air flow along the deflecting edge, for example, in the event of an overflow, delays in the vortex at the deflecting edge can be delayed.
- the wall thickness of the complete deflecting edge can also be made wider than the wall section adjoining the deflecting edge.
- the deflecting edge can form a rounded edge at least in sections. This creates a particularly streamlined radius at the edge. This allows a flow velocity to be reduced compared to an angular edge. A pressure loss can also advantageously be significantly reduced by a thicker and additionally or alternatively rounded edge. According to one embodiment, the complete deflection edge can also form the rounded edge.
- the rounded edge forms a curvature that widens in a drop-like manner.
- Such a design of the deflecting edge enables an edge to be designed in a fluidically ideal manner.
- the deflecting element can be shaped in the form of a shell and additionally or alternatively in the form of a ring, in particular wherein the deflecting edge can be shaped on an inner side of the annular deflecting element.
- the deflection element can be a semicircular shell or an annular shell with a U-shaped cross section, that is to say a half-toroidal deflection element.
- the blower capsule device has at least one further deflection element, a further wall thickness of a further deflection edge of the further deflection element being at least partially wider than a further wall section of the further deflection element adjoining the further deflection edge.
- the further deflecting element can be shaped in order to bring about a further deflection of the air flow generated by the fan over the further deflecting edge of the further deflecting element in an assembled state on the blower section or housing section during operation of the blower.
- the further deflecting element can be tubular or shell-shaped at least in sections.
- the further deflection element can have a smaller external dimension than the deflection element.
- the smaller outside dimension can be, for example, a smaller outside diameter.
- an inner dimension, for example an inner diameter, of the deflecting element can be smaller than the outer dimension of the further deflecting element.
- the further deflecting edge can be arranged so as to protrude into the U of the annular or shell-shaped deflecting element in order to form a tortuous air duct for the air flow.
- the blower capsule device has a base element from which a pin extends.
- the base element can be designed so as to be able to be coupled to the further deflecting element or can be coupled to it, for example in one piece.
- the base element can, for example, form a base for a further deflecting element configured in the form of a tube, for example in order to close a side of the further deflecting element configured in the form of a tube opposite the further deflecting edge.
- the pin can be rounded and can additionally or alternatively extend centrally from the base element.
- the pin can extend parallel to an extension direction of the further deflecting edge towards the further deflecting edge. A turn of the air duct can thus be generated. The air can thus flow out of the center of the blower capsule device along the pin.
- the blower capsule device can have a shell-shaped housing element which has a larger outer dimension, for example a larger outer diameter or a larger clear width or width, than the deflection element.
- the housing element can form an outermost shell of the blower capsule device, for example if, according to one embodiment, the deflecting element and the further deflecting element are also shaped like a shell and, for example, are arranged opposite one another and additionally or alternatively at least partially in one another are arranged protruding.
- the housing element can at least partially include the deflecting element and the further deflecting element and form an air outlet for the air flow to one side.
- a blower system has a blower and a blower capsule device, which is formed in one of the variants described above.
- noise generated by the blower is greatly reduced during operation of the blower thanks to the blower capsule device.
- a household appliance in particular a vacuum cleaner, has such a blower system.
- a household appliance can serve as a replacement for known household appliances, the household appliance presented advantageously being particularly quietly perceptible in operation.
- This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
- the approach presented here also creates a device which is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices.
- this embodiment variant of the approach in the form of a device, the task underlying the approach can be solved quickly and efficiently.
- a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory, is also advantageous. If the program product or program is executed on a computer or a device, the program product or program can be used to carry out, implement and / or control the steps of the method according to one of the embodiments described above.
- an embodiment includes a "and / or" link between a first feature and a second feature, it should be read in such a way that the embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only that has the first feature or only the second feature.
- Figure 1 shows a schematic side view of a vacuum cleaner 100 with a blower system 105 with a blower 110 and a blower capsule device 115 for reducing a noise development of the blower 110 according to an embodiment.
- the blower system 105 is arranged on or in the vacuum cleaner 100 merely by way of example. According to an alternative exemplary embodiment, the blower system 105 is arranged on or in another household appliance.
- the blower capsule device 115 is shaped and / or arranged to reduce the noise of the blower 110.
- the blower capsule device 115 according to this exemplary embodiment is arranged on or above at least one blower section or a housing section of the blower 110. A more detailed view and description of the blower capsule device 115 follows with reference to FIG Figure 2 .
- Figure 2 shows a side cross-sectional view of a blower capsule device 115 according to an embodiment. It can be based on the Fig. 1 act as described blower capsule device 115. As in Fig. 1 described, the blower capsule device 115 according to this exemplary embodiment is arranged on or above the blower 110.
- the blower capsule device 115 has at least one deflection element 200, which is designed to reduce the noise development of the blower 110 and to reduce the flow losses of the blower capsule device 115.
- the deflection element 200 is arranged on or above at least the blower section or the housing section of the blower 110, with a wall thickness of a deflection edge 205 of the deflection element 200 being at least partially wider than a wall section of the deflection element 200 adjoining the deflection edge 205.
- an air flow is directed from a blower outlet 207 through an air duct of the blower capsule device 115 to an air outlet 209 from the blower capsule device 115.
- the wall thickness of the complete deflecting edge 205 is formed wider than the wall section adjoining the deflecting edge 205.
- the deflecting edge 205 forms a rounded edge at least in sections or all around.
- the rounded edge in accordance with this exemplary embodiment forms a curvature that widens in the shape of a drop.
- the deflecting element 200 is shaped in the shape of a shell and in an annular manner, the deflecting edge 205 being shaped on the inside of the annular deflecting element 200 according to this exemplary embodiment.
- the deflection element 200 is an annular shell with a U-shaped cross section, that is to say a semi-toroidal deflection element 200.
- the blower capsule device 115 has at least one further deflection element 210, a further wall thickness of a further deflection edge 215 of the further deflection element 210 being at least partially wider than a further wall section of the further deflection element 210 adjoining the further deflection edge 215.
- the further deflection element According to this exemplary embodiment, 210 is tubular at least in sections.
- the further deflecting element 210 has a smaller external dimension than the deflecting element 200.
- the further deflecting element 210 projects into the U-shaped cross section of the shell-shaped deflecting element 200.
- the further deflection edge 215 is arranged facing a shell bottom of the shell-shaped deflection element 200.
- the deflecting element 200 and the further deflecting element 210 enable the air duct to be wound from two outer sides towards a center of the blower capsule device 115.
- the blower capsule device 115 has a base element 220, from which a pin 225 extends.
- the base element 220 is coupled to the further deflection element 210.
- the base element 220 is coupled in one piece to the further deflection element 210.
- the bottom element 220 forms a bottom opposite the further deflecting edge 215 for the further deflecting element 210 configured in the form of a tube.
- the pin 225 is rounded and / or extends centrally from the base element 220.
- the pin 220 extends parallel to an extension direction of the further deflecting edge 215 towards the further deflecting edge 215.
- the pin 220 generates a turn of the air duct in accordance with this exemplary embodiment.
- the air flow can flow out of the center of the blower capsule device 115 along the pin 220 along or around the pin 225.
- FIG Fig. 2 An enlarged view of a detail B of the deflecting edge 205 is shown in FIG Fig. 2 shown.
- the blower capsule device 115 presented here can also be referred to as a blower capsule with a thickened edge.
- the blower capsule device 115 realizes a thickening of edges around the vacuum cleaner blower capsules. According to this In the exemplary embodiment, all edges around the blower capsule device 115 are thickened.
- the blower capsule device 115 has a multi-layer design according to this exemplary embodiment, or only a single-layer design according to an alternative exemplary embodiment.
- the blower capsule device 115 is designed in such a way that a free air path from the blower outlet 207 of the blower 205 to the air outlet 209 of an engine compartment is as long as possible and the largest possible proportion of the sound energy is dissipated over the length of the path and partially installed absorption material. Due to the mostly small installation space in a vacuum cleaner engine compartment, the air path is extended by targeted air deflections. At these air deflections, the outer edges of the blower capsule are forced to flow around.
- blower capsule device 115 Due to air turbulence and increased air speeds, there is a loss of air performance and also noise, which negatively compensate for part of a benefit or advantage of a blower capsule.
- a thin-walled design of the blower capsule device 115 with a wall thickness of less than 5 millimeters in accordance with one exemplary embodiment alone does not make it possible to realize a large and therefore flow-conforming radius at the edge. Therefore, the blower capsule device 115 presented here advantageously has at least one deflecting edge 220 with a wider wall thickness of 5 millimeters or more according to one exemplary embodiment.
- a flow-conforming radius or, in other words, a flow-conforming rounding on the outer edges of the thin-walled blower capsule device 115 is thus realized, so that vortex detachments at the edges of the deflecting edges 205, 215 are delayed and the existing flow cross-section is better utilized.
- the air flow is thus better distributed over the open cross section and a maximum flow rate is reduced. This in turn leads to improved air performance and less noise at the deflection edges 205, 215.
- the blower capsule device 115 presented here can be manufactured or manufactured by a plastic injection molding process.
- the thickened edges with the flow-appropriate design have advantageously been taken into account directly in the construction of the blower capsule device 115. Additional components are not necessary.
- blower capsule device 115 The advantages of the blower capsule device 115 presented here are, in summary, lower air power losses and an improved acoustic effect of the blower capsule device 115.
- Figure 3 shows a schematic view of a detail B of a deflection edge 205 of a blower capsule device according to an embodiment. This is an enlarged view of the in Fig. 2 described rounded deflecting edge 205.
- Figure 4 shows a cross-sectional view of a blower capsule device 115 according to an embodiment. It can be the in Fig. 2 described blower capsule device 115 act, which is shown rotated by 90 degrees, with the difference that the deflecting element 200 and the further deflecting element 210 according to this embodiment are both formed in a shell shape.
- the deflecting element 200 and the further deflecting element 210 are semicircular shells with different diameters.
- the deflecting element 200 and the further deflecting element 210 are arranged opposite one another and / or at least partially projecting into one another according to this exemplary embodiment.
- the circumferential further circumferential edge 215 of the further deflecting element 210 projects into a cavity in the deflecting element 200.
- the blower capsule device 115 does not have a base element, but a shell-shaped housing element 400 which has a larger outer dimension than the deflection element 200.
- the housing element 400 comprises the deflecting element 200 according to this exemplary embodiment at least partially and the further deflecting element completely according to this exemplary embodiment 210. According to this exemplary embodiment, the circumferential circumferential edge of the deflecting element 200 projects into a cavity in the housing element 400.
- the air flow according to this exemplary embodiment is directed outwards from a center of the fan capsule device 115 through the fan capsule device 115.
- the housing element 400 generates according to this exemplary embodiment, the air outlet for the air flow to one side of the blower capsule device 115.
- FIG Fig. 5 An enlarged view of a further detail E of the further deflecting edge 215 is shown in FIG Fig. 5 shown.
- Figure 5 shows a schematic view of a further detail E of a further deflecting edge 215 of a blower capsule device 115 according to an exemplary embodiment. This is an enlarged view of the in Fig. 4 described rounded further deflecting edge 215.
- FIG. 4 shows a flow diagram of a method 600 for producing a blower system according to an exemplary embodiment. It can be in Fig. 1 Blower system described with one of the in Figure 2 or 4th described blower capsule devices act.
- the method 600 has at least a step 605 of providing and a step 610 of arranging.
- a blower and a blower capsule device with at least one deflecting element are provided, wherein a wall thickness of a deflecting edge of the deflecting element is at least partially wider than a wall section of the deflecting element adjoining the deflecting edge.
- the at least one deflection element is arranged on or above at least one blower section or a housing section of the blower in order to produce the blower system.
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Abstract
Description
- Der hier vorgestellte Ansatz betrifft eine Gebläsekapselvorrichtung zum Reduzieren einer Geräuschentwicklung für ein Gebläse, ein Gebläsesystem mit einer Gebläsekapselvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Gebläsesystems.
- Durch immer höhere Anforderungen an die Akustik von Staubsaugern werden vermehrt Gebläsekapseln eingesetzt, um die vom Gebläse abgegebenen Geräusche möglichst gut zu dämmen. Die Gebläsekapseln werden dabei meist als dünnwandige Schalenbauteile aus Kunststoff hergestellt. Eine komplette Einkapselung des Gebläses in der Gebläsekapsel ist nicht möglich, da immer ein freier Luftweg vorhanden sein sollte, um einen Luftvolumenstrom im Staubsauger zu gewährleisten. Die meisten aktuellen Gebläsekapseln haben keine besonderen konstruktiven Maßnahmen an ihren von Luft umströmten Kanten.
- Die
WO 2017/092832 A1 beschreibt eine Möglichkeit, Kanten von Gebläsekapseln nicht gerade zu gestalten, sondern wellenförmig, um so die überströmte Kante zu verlängern und Luftleistungsverluste zu minimieren. - Dem hier vorgestellten Ansatz liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Gebläsekapselvorrichtung zum Reduzieren einer Geräuschentwicklung für ein Gebläse, ein Gebläsesystem mit einer verbesserten Gebläsekapselvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines verbesserten Gebläsesystems zu schaffen.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Gebläsekapselvorrichtung zum Reduzieren einer Geräuschentwicklung für ein Gebläse, ferner ein Gebläsesystem mit einer Gebläsekapselvorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Gebläsesystems mit den Merkmalen bzw. Schritten der Hauptansprüche gelöst. Gegenstand des vorliegenden Ansatzes ist auch ein Computerprogramm. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Ansatzes ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
- Die mit dem hier vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine Gebläsekapselvorrichtung geschaffen wird, die sehr geringe Luftleistungsverluste sowie eine starke Reduzierung einer wahrnehmbaren Akustik des Gebläses realisiert.
- Eine Gebläsekapselvorrichtung zum Reduzieren einer Geräuschentwicklung für ein Gebläse weist zumindest ein Umlenkelement auf. Das zumindest eine Umlenkelement ist an oder über zumindest einen Gebläseabschnitt oder einen Gehäuseabschnitt des Gebläses anordenbar ausgeformt. Eine Wandstärke eines Umlenkrands des Umlenkelements ist zumindest abschnittsweise breiter ausgeformt, als ein an den Umlenkrand angrenzender Wandabschnitt des Umlenkelements.
- Die Gebläsekapselvorrichtung kann zur Verwendung in oder an einem Gebläse eines Haushaltgeräts, beispielsweise eines Staubsaugers, ausgeformt sein. Die Gebläsekapselvorrichtung kann aber auch zur Verwendung mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät oder einem anderen beliebigen Gerät mit einem Gebläse ausgeformt sein. Das Gebläse kann dazu ausgebildet sein, um einen Luftstrom zu erzeugen. Das Gebläse kann hierzu einen Motor und zusätzlich oder alternativ einen Propeller aufweisen, welcher mittels des Motors angetrieben werden kann.
- Das Umlenkelement kann dazu ausgeformt sein, um in einem an dem Gebläseabschnitt oder Gehäuseabschnitt des Gebläses angeordneten Montagezustand im Betrieb des Gebläses ein Umlenken des durch das Gebläse erzeugten Luftstroms über den Umlenkrand des Umlenkelements zu bewirken. Die breitere oder dickere Wandstärke des Umlenkrands kann hierbei vorteilhafterweise eine strömungstechnische Verbesserung des Luftstroms entlang des Umlenkrands bewirken, beispielsweise können so bei einem Überströmen Wirbelablösungen an dem Umlenkrand verzögert werden. Es kann gemäß einer Ausführungsform auch die Wandstärke des kompletten Umlenkrands breiter ausgeformt sein, als der an den Umlenkrand angrenzende Wandabschnitt.
- Der Umlenkrand kann zumindest abschnittsweise eine abgerundete Kante ausformen. Somit ist ein besonders strömungsgerechter Radius an der Kante geschaffen. Dies erlaubt eine Reduzierung einer Strömungsgeschwindigkeit gegenüber einer eckigen Kante. Auch ein Druckverlust kann durch eine dickere und zusätzlich oder alternativ abgerundete Kante vorteilhafterweise deutlich reduziert werden. Es kann gemäß einer Ausführungsform auch der komplette Umlenkrand die abgerundete Kante ausformen.
- Gemäß einer Ausführungsform formt die abgerundete Kante eine tropfenförmig verbreiternd zulaufende Wölbung aus. Eine derartige Ausgestaltung des Umlenkrands ermöglicht eine strömungstechnisch ideale Gestaltung einer Kante.
- Das Umlenkelement kann schalenförmig und zusätzlich oder alternativ ringförmig ausgeformt sein, insbesondere wobei der Umlenkrand an einer Innenseite des ringförmigen Umlenkelements ausgeformt sein kann. Beispielsweise kann es sich bei dem Umlenkelement um eine halbrunde Schale oder eine ringförmige Schale mit einem U-förmigen Querschnitt, also um ein halbtorusförmiges Umlenkelement, handeln.
- Die Gebläsekapselvorrichtung weist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zumindest ein weiteres Umlenkelement auf, wobei eine weitere Wandstärke eines weiteren Umlenkrands des weiteren Umlenkelements zumindest abschnittsweise breiter ausgeformt ist, als ein an den weiteren Umlenkrand angrenzender weiterer Wandabschnitt des weiteren Umlenkelements. Das weitere Umlenkelement kann das dazu ausgeformt sein, um in einem an dem Gebläseabschnitt oder Gehäuseabschnitt angeordneten Montagezustand im Betrieb des Gebläses ein weiteres Umlenken des durch das Gebläse erzeugten Luftstroms über den weiteren Umlenkrand des weiteren Umlenkelements zu bewirken. Beispielsweise kann das weitere Umlenkelement zumindest abschnittsweise rohrförmig oder schalenförmig ausgeformt sein.
- Das weitere Umlenkelement kann eine kleinere Außenabmessung aufweisen, als das Umlenkelement. Die kleinere Außenabmessung kann beispielsweise ein kleinerer Außendurchmesser sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Innenabmessung, beispielsweise ein Innendurchmesser, des Umlenkelements kleiner sein, als die Außenabmessung des weiteren Umlenkelements. Somit kann der weitere Umlenkrand in das U des ringförmigen oder schalenförmigen Umlenkelements hineinragend anordenbar sein, um einen gewundenen Luftkanal für den Luftstrom zu bilden.
- Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Gebläsekapselvorrichtung ein Bodenelement aufweist, von dem sich ein Zapfen erstreckt. Das Bodenelement kann mit dem weiteren Umlenkelement koppelbar ausgeformt sein oder mit diesem, beispielsweise auch einstückig, gekoppelt sein. Das Bodenelement kann beispielsweise einen Boden für ein rohrförmig ausgestaltetes weiteres Umlenkelement ausformen, beispielsweise um eine dem weiteren Umlenkrand gegenüberliegende Seite des rohrförmig ausgestalteten weiteren Umlenkelements zu verschließen. Der Zapfen kann abgerundet ausgeformt sein und sich zusätzlich oder alternativ mittig von dem Bodenelement erstrecken. Der Zapfen kann sich parallel zu einer Erstreckungsrichtung des weiteren Umlenkrands zu dem weiteren Umlenkrand hin erstrecken. Somit kann eine Windung des Luftkanals erzeugt werden. Entlang des Zapfens kann die Luft somit mittig aus der Gebläsekapselvorrichtung herausströmen.
- Die Gebläsekapselvorrichtung kann ein schalenförmiges Gehäuseelement aufweisen, das eine größere Außenabmessung, beispielsweise einen größeren Außendurchmesser oder eine größere lichte Weite oder Breite, aufweist, als das Umlenkelement. Das Gehäuseelement kann eine äußerste Schale der Gebläsekapselvorrichtung bilden, beispielsweise, wenn das Umlenkelement und das weitere Umlenkelement gemäß einer Ausführungsform ebenfalls schalenförmig ausgeformt sind und beispielsweise einander gegenüberstehend angeordnet und zusätzlich oder alternativ zumindest teilweise ineinander ragend angeordnet sind. Das Gehäuseelement kann das Umlenkelement und das weitere Umlenkelement zumindest teilweise umfassen und einen Luftaustritt für den Luftstrom zu einer Seite bilden.
- Ein Gebläsesystem weist ein Gebläse und eine Gebläsekapselvorrichtung auf, die in einer der vorangehend beschriebenen Varianten ausgeformt ist. Bei einem solchen Gebläsesystem werden im Betrieb des Gebläses dank der Gebläsekapselvorrichtung von dem Gebläse erzeugte Geräusche stark reduziert.
- Ein Haushaltgerät, insbesondere Staubsauger, weist ein solches Gebläsesystem auf. Ein derartiges Haushaltgerät kann als Ersatz für bekannte Haushaltgeräte dienen, wobei das vorgestellte Haushaltgerät vorteilhafterweise im Betrieb besonders leise wahrnehmbar ist.
- Ein Verfahren zum Herstellen eines Gebläsesystems umfasst die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines Gebläses und einer Gebläsekapselvorrichtung mit zumindest einem Umlenkelement, wobei eine Wandstärke eines Umlenkrands des Umlenkelements zumindest abschnittsweise breiter ausgeformt ist, als ein an den Umlenkrand angrenzender Wandabschnitt des Umlenkelements; und
- Anordnen des zumindest einen Umlenkelements an oder über zumindest einen Gebläseabschnitt oder einen Gehäuseabschnitt des Gebläses, um das Gebläsesystem herzustellen.
- Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
- Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
- Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
- Ausführungsbeispiele des Ansatzes sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- Figur 1
- eine schematische seitliche Darstellung eines Staubsaugers mit einem Gebläsesystem mit einem Gebläse und einer Gebläsekapselvorrichtung zum Reduzieren einer Geräuschentwicklung des Gebläses gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Figur 2
- eine seitliche Querschnittdarstellung einer Gebläsekapselvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Figur 3
- eine schematische Ansicht eines Details eines Umlenkrands einer Gebläsekapselvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Figur 4
- eine Querschnittdarstellung einer Gebläsekapselvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Figur 5
- eine schematische Ansicht eines weiteren Details eines weiteren Umlenkrands einer Gebläsekapselvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- Figur 6
- ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Gebläsesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
- Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine "und/oder"-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
-
Figur 1 zeigt eine schematische seitliche Darstellung eines Staubsaugers 100 mit einem Gebläsesystem 105 mit einem Gebläse 110 und einer Gebläsekapselvorrichtung 115 zum Reduzieren einer Geräuschentwicklung des Gebläses 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. - Lediglich beispielhaft ist das Gebläsesystem 105 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an oder in dem Staubsauger 100 angeordnet. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Gebläsesystem 105 an oder in einem anderen Haushaltgerät angeordnet.
- Die Gebläsekapselvorrichtung 115 ist dazu ausgeformt und/oder angeordnet, um eine Geräuschentwicklung des Gebläses 110 zu reduzieren. Hierzu ist die Gebläsekapselvorrichtung 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an oder über zumindest einem Gebläseabschnitt oder einem Gehäuseabschnitt des Gebläses 110 angeordnet. Eine genauere Ansicht und Beschreibung der Gebläsekapselvorrichtung 115 folgen anhand von
Figur 2 . -
Figur 2 zeigt eine seitliche Querschnittdarstellung einer Gebläsekapselvorrichtung 115 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand vonFig. 1 beschriebene Gebläsekapselvorrichtung 115 handeln. Wie inFig. 1 beschrieben, ist die Gebläsekapselvorrichtung 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an oder über dem Gebläse 110 angeordnet. - Die Gebläsekapselvorrichtung 115 weist zumindest ein Umlenkelement 200 auf, das dazu ausgebildet ist, um die Geräuschentwicklung des Gebläses 110 zu reduzieren und die Strömungsverluste der Gebläsekapselvorrichtung 115 zu verringern.
- Das Umlenkelement 200 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an oder über zumindest den Gebläseabschnitt oder den Gehäuseabschnitt des Gebläses 110 angeordnet, wobei eine Wandstärke eines Umlenkrands 205 des Umlenkelements 200 zumindest abschnittsweise breiter ausgeformt ist, als ein an den Umlenkrand 205 angrenzender Wandabschnitt des Umlenkelements 200.
- Im Betrieb des Gebläses 110 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel in dem hier gezeigten Montagezustand der Gebläsekapselvorrichtung 115 an dem Gebläse 110 ein Luftstrom von einem Gebläseaustritt 207 durch einen Luftkanal der Gebläsekapselvorrichtung 115 zu einem Luftaustritt 209 aus der Gebläsekapselvorrichtung 115 geleitet.
- Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Wandstärke des kompletten Umlenkrands 205 breiter ausgeformt, als der an den Umlenkrand 205 angrenzende Wandabschnitt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel formt der Umlenkrand 205 zumindest abschnittsweise oder umlaufend eine abgerundete Kante aus. Hierbei formt die abgerundete Kante gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine tropfenförmig verbreiternd zulaufende Wölbung aus. Das Umlenkelement 200 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel schalenförmig und ringförmig ausgeformt, wobei der Umlenkrand 205 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einer Innenseite des ringförmigen Umlenkelements 200 ausgeformt ist. Bei dem Umlenkelement 200 handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel um eine ringförmige Schale mit einem U-förmigen Querschnitt, also um ein halbtorusförmiges Umlenkelement 200.
- Die Gebläsekapselvorrichtung 115 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest ein weiteres Umlenkelement 210 auf, wobei eine weitere Wandstärke eines weiteren Umlenkrands 215 des weiteren Umlenkelements 210 zumindest abschnittsweise breiter ausgeformt ist, als ein an den weiteren Umlenkrand 215 angrenzender weiterer Wandabschnitt des weiteren Umlenkelements 210. Das weitere Umlenkelement 210 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest abschnittsweise rohrförmig ausgeformt.
- Das weitere Umlenkelement 210 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine kleinere Außenabmessung auf, als das Umlenkelement 200. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ragt das weitere Umlenkelement 210 in den U-förmigen Querschnitt des schalenförmigen Umlenkelements 200 hinein. Hierbei ist der weitere Umlenkrand 215 einem Schalenboden des schalenförmigen Umlenkelements 200 zugewandt angeordnet. Das Umlenkelement 200 und das weitere Umlenkelement 210 ermöglichen gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Winden des Luftkanals von zwei außen liegenden Seiten zu einer Mitte der Gebläsekapselvorrichtung 115 hin.
- Zudem weist die Gebläsekapselvorrichtung 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Bodenelement 220 auf, von dem sich ein Zapfen 225 erstreckt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Bodenelement 220 mit dem weiteren Umlenkelement 210 gekoppelt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Bodenelement 220 mit dem weiteren Umlenkelement 210 einstückig gekoppelt. Das Bodenelement 220 formt gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen dem weiteren Umlenkrand 215 gegenüberliegenden Boden für das rohrförmig ausgestaltete weitere Umlenkelement 210 aus. Der Zapfen 225 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel abgerundet ausgeformt und/oder erstreckt sich mittig von dem Bodenelement 220. Der Zapfen 220 erstreckt sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel parallel zu einer Erstreckungsrichtung des weiteren Umlenkrands 215 zu dem weiteren Umlenkrand 215 hin. Der Zapfen 220 erzeugt gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Windung des Luftkanals. An dem Zapfen 220 entlang oder um den Zapfen 225 herum kann der Luftstrom gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittig aus der Gebläsekapselvorrichtung 115 herausströmen.
- Eine vergrößerte Ansicht eines Details B des Umlenkrands 205 ist in
Fig. 2 dargestellt. - Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der
Figur 1 nochmals mit anderen Worten beschrieben:
Die hier vorgestellte Gebläsekapselvorrichtung 115 kann auch als eine Gebläse-Kapsel mit Kantenaufdickung bezeichnet werden. Die Gebläsekapselvorrichtung 115 realisiert eine Aufdickung von umströmten Kanten an Staubsauger-Gebläsekapseln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind alle umströmten Kanten der Gebläsekapselvorrichtung 115 aufgedickt. - Die Gebläsekapselvorrichtung 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mehrschalig ausgeführt, oder gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel lediglich einschalig. Die Gebläsekapselvorrichtung 115 ist so gestaltet, dass ein freier Luftweg von dem Gebläseaustritt 207 des Gebläses 205 bis zu dem Luftaustritt 209 eines Motorraums möglichst lang ist und ein möglichst großer Anteil der Schallenergie über die Länge des Weges und teilweise verbautes Absorbtionsmaterial dissipiert wird. Aufgrund eines zumeist geringen Bauraums in einem Staubsauger-Motorraum ist der Luftweg durch gezielte Luftumlenkungen verlängert. An diesen Luftumlenkungen werden zwangsweise Außenkanten der Gebläsekapsel umströmt. Dabei kommt es aufgrund von Luftverwirbelungen und erhöhten Luftgeschwindigkeiten zu Luftleistungsverlusten und auch zu Geräuschen, die einen Teil eines Benefits oder Vorteils einer Gebläsekapsel wieder negativ ausgleichen. Eine dünnwandige Gestaltung der Gebläsekapselvorrichtung 115 mit einer Wanddicke von gemäß einem Ausführungsbeispiel weniger als 5 Millimetern alleine ermöglicht es allerdings nicht einen großen und somit stömungsgerechten Radius an der Kante zu realisieren. Daher weist die hier vorgestellte Gebläsekapselvorrichtung 115 vorteilhafterweise zumindest den einen Umlenkrand 220 mit einer breiteren Wandstärke von gemäß einem Ausführungsbeispiel 5 Millimetern oder mehr auf.
- Somit ist ein strömungsgerechter Radius oder anders ausgedrückt eine strömungsgerechte Verrundung an Außenkanten der dünnwandigen Gebläsekapselvorrichtung 115 realisiert, sodass Wirbelablösungen an den Kanten der Umlenkränder 205, 215 verzögert werden und der vorhandene Strömungsquerschnitt besser ausgenutzt wird. Im Betrieb des Gebläses 110 wird der Luftstrom somit besser über den offenen Querschnitt verteilt und eine maximale Strömungsgeschwindigkeit so reduziert. Das wiederum führt zu einer verbesserten Luftleistung und zu einer geringeren Geräuschentwicklung an den Umlenkrändern 205, 215.
- Durch das Aufdicken der Außenkanten der Umlenkränder 205, 215 der Gebläsekapselvorrichtung 115 ist eine strömungstechnisch bessere Gestaltung der Kanten realisiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind so Rundungen und große Radien gestaltet, wodurch Verwirbelungen minimiert und Wirbelablösungen an den Kanten verzögert werden, sodass zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitte besser ausgenutzt werden. Das führt zu verringerten Strömungsverlusten und zu verringerten Strömungsgeschwindigkeiten und somit auch zu einer verbesserten Akustik. Ein Prinzipversuch aus einer Strömungssimulation zeigt, dass aufgedickte Kanten mit einer Verrundung eine Strömungsgeschwindigkeit deutlich reduzieren. Ein Druckverlust aufgrund des Hindernisses konnte durch die aufgedickte verrundete Kante ebenfalls deutlich reduziert werden.
- Die hier vorgestellte Gebläsekapselvorrichtung 115 ist durch ein Kunststoffspritzgießvefahren herstellbar oder hergestellt. Die aufgedickten Kanten mit der strömungsgerechten Gestaltung sind hierbei vorteilhafterweise direkt in der Konstruktion der Gebläsekapselvorrichtung 115 berücksichtigt worden. Zusätzliche Bauteile sind nicht nötig.
- Vorteile der hier vorgestellten Gebläsekapselvorrichtung 115 sind zusammengefasst geringere Luftleistungsverluste sowie eine verbesserte akustische Wirkung der Gebläsekapselvorrichtung 115.
-
Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Details B eines Umlenkrands 205 einer Gebläsekapselvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich um eine vergrößerte Ansicht des inFig. 2 beschriebenen abgerundeten Umlenkrands 205. -
Figur 4 zeigt eine Querschnittdarstellung einer Gebläsekapselvorrichtung 115 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die inFig. 2 beschriebene Gebläsekapselvorrichtung 115 handeln, welche um 90 Grad gedreht dargestellt ist, mit dem Unterschied, dass das Umlenkelement 200 und das weitere Umlenkelement 210 gemäß diesem Ausführungsbeispiel beide schalenförmig ausgeformt sind. Bei dem Umlenkelement 200 und dem weiteren Umlenkelement 210 handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel um halbrunde Schalen mit unterschiedlichem Durchmesser. Das Umlenkelement 200 und das weitere Umlenkelement 210 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel einander gegenüberstehend angeordnet und/oder zumindest teilweise ineinander ragend angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ragt der umlaufende weitere Umlaufrand 215 des weiteren Umlenkelements 210 in einen Hohlraum in dem Umlenkelement 200. - Die Gebläsekapselvorrichtung 115 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel kein Bodenelement, jedoch ein schalenförmiges Gehäuseelement 400 auf, das eine größere Außenabmessung aufweist, als das Umlenkelement 200.
- Das Gehäuseelement 400 umfasst das Umlenkelement 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest teilweise und das weitere Umlenkelement gemäß diesem Ausführungsbeispiel 210 vollständig. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ragt der umlaufende Umlaufrand des Umlenkelements 200 in einen Hohlraum in das Gehäuseelement 400. Im Montagezustand der Gebläsekapselvorrichtung 115 wird der Luftstrom gemäß diesem Ausführungsbeispiel von einer Mitte der Gebläsekapselvorrichtung 115 durch die Gebläsekapselvorrichtung 115 nach außen geleitet. Das Gehäuseelement 400 erzeugt gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Luftaustritt für den Luftstrom zu einer Seite der Gebläsekapselvorrichtung 115 hin.
- Eine vergrößerte Ansicht eines weiteren Details E des weiteren Umlenkrands 215 ist in
Fig. 5 dargestellt. -
Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Details E eines weiteren Umlenkrands 215 einer Gebläsekapselvorrichtung 115 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich um eine vergrößerte Ansicht des inFig. 4 beschriebenen abgerundeten weiteren Umlenkrands 215. -
Figur 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Herstellen eines Gebläsesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das inFig. 1 beschriebene Gebläsesystem mit einer der inFigur 2 oder4 beschriebenen Gebläsekapselvorrichtungen handeln. - Das Verfahren 600 weist zumindest einen Schritt 605 des Bereitstellens und einen Schritt 610 des Anordnens. Im Schritt 605 des Bereitstellens werden ein Gebläse und eine Gebläsekapselvorrichtung mit zumindest einem Umlenkelement bereitgestellt, wobei eine Wandstärke eines Umlenkrands des Umlenkelements zumindest abschnittsweise breiter ausgeformt ist, als ein an den Umlenkrand angrenzender Wandabschnitt des Umlenkelements. Im Schritt 610 des Anordnens wird das zumindest eine Umlenkelement an oder über zumindest einen Gebläseabschnitt oder einen Gehäuseabschnitt des Gebläses angeordnet, um das Gebläsesystem herzustellen.
- Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Claims (14)
- Gebläsekapselvorrichtung (115) zum Reduzieren einer Geräuschentwicklung für ein Gebläse (110), wobei die Gebläsekapselvorrichtung (115) die folgenden Merkmale aufweist:- zumindest ein an oder über zumindest einen Gebläseabschnitt oder einen Gehäuseabschnitt des Gebläses (110) anordenbares Umlenkelement (200), wobei eine Wandstärke eines Umlenkrands (205) des Umlenkelements (200) zumindest abschnittsweise breiter ausgeformt ist, als ein an den Umlenkrand (205) angrenzender Wandabschnitt des Umlenkelements (200).
- Gebläsekapselvorrichtung (115) gemäß Anspruch 1, bei der der Umlenkrand (205) zumindest abschnittsweise eine abgerundete Kante ausformt.
- Gebläsekapselvorrichtung (115) gemäß Anspruch 2, bei der die abgerundete Kante eine tropfenförmig verbreiternd zulaufende Wölbung ausformt.
- Gebläsekapselvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das Umlenkelement (200) schalenförmig und/oder ringförmig ausgeformt ist, insbesondere wobei der Umlenkrand (205) an einer Innenseite des ringförmigen Umlenkelements (200) ausgeformt ist.
- Gebläsekapselvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem weiteren Umlenkelement (210), wobei eine weitere Wandstärke eines weiteren Umlenkrands (215) des weiteren Umlenkelements (210) zumindest abschnittsweise breiter ausgeformt ist, als ein an den weiteren Umlenkrand (215) angrenzender weiterer Wandabschnitt des weiteren Umlenkelements (210).
- Gebläsekapselvorrichtung (115) gemäß Anspruch 5, bei der das weitere Umlenkelement (210) zumindest abschnittsweise rohrförmig oder schalenförmig ausgeformt ist.
- Gebläsekapselvorrichtung (115) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, bei der das weitere Umlenkelement (210) eine kleinere Außenabmessung aufweist, als das Umlenkelement (200).
- Gebläsekapselvorrichtung (115) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, mit einem Bodenelement (220), von dem sich ein Zapfen (225) erstreckt.
- Gebläsekapselvorrichtung (115) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem schalenförmigen Gehäuseelement (400), das eine größere Außenabmessung aufweist, als das Umlenkelement (200).
- Gebläsesystem (105) mit einem Gebläse (110) und einer Gebläsekapselvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.
- Haushaltgerät, insbesondere Staubsauger (100), mit einem Gebläsesystem (105) gemäß Anspruch 10.
- Verfahren (600) zum Herstellen eines Gebläsesystems (105), wobei das Verfahren (600) die folgenden Schritte umfasst:- Bereitstellen (605) eines Gebläses (110) und einer Gebläsekapselvorrichtung (115) mit zumindest einem Umlenkelement (200), wobei eine Wandstärke eines Umlenkrands (205) des Umlenkelements (200) zumindest abschnittsweise breiter ausgeformt ist, als ein an den Umlenkrand (205) angrenzender Wandabschnitt des Umlenkelements (200); und- Anordnen (610) des zumindest einen Umlenkelements (200) an oder über zumindest einen Gebläseabschnitt oder einen Gehäuseabschnitt des Gebläses (110), um das Gebläsesystem (105) herzustellen.
- Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte des Verfahrens (600) gemäß Anspruch 12 in entsprechenden Einheiten anzusteuern und/oder auszuführen.
- Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (600) gemäß Anspruch 12, wenn das Computer-Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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|---|---|---|---|
| DE102018126736.3A DE102018126736A1 (de) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Gebläsekapselvorrichtung zum Reduzieren einer Geräuschentwicklung für ein Gebläse, Gebläsesystem mit einer Gebläsekapselvorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Gebläsesystems |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102018126736A1 (de) | 2020-04-30 |
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Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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| AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS |
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| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20220615 |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
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| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20221026 |