ES2278759T3 - Un aparato de succion con medios de reduccion de ruido. - Google Patents

Abstract

Un aparato de succión con medios de reducción de ruido (7, 8) en uno o más conductos de flujo de aire (2, 3, 4) para reducir la emisión de ruido de un generador de flujo de aire (1) o similar, en el que al menos un conducto de flujo de aire (2, 3, 4) está provisto de una pluralidad de indentaciones (7) dispuestas sucesivamente en la dirección del flujo de aire, teniendo dichas indentaciones (7) una profundidad predeterminada (D) que se extiende sustancial y perpendicularmente hacia la dirección general del ruido en el conducto (2, 3, 4), caracterizado porque las indentaciones (7) están formadas proporcionando piezas de pared que sobresalen (8) en al menos un lado del conducto de flujo (2, 3, 4), cuyas piezas de pared (8) están formadas íntegramente en piezas de carcasa del aparato de succión que definen dicho conducto de flujo de aire (2, 3, 4).

Description

Un aparato de succión con medios de reducción de ruido.

La presente invención se refiere a un aparato de succión con medios de reducción de ruido en uno o más conductos de flujo de aire para reducir la emisión de ruido de un generador de flujo de aire o similar.

El documento WO-A-97/13443 describe un aparato de succión del tipo mencionado arriba en el que el generador de flujo de aire está encerrado en una carcasa con una entrada de aire y una salida de aire. La carcasa y la salida de aire están provistas de materiales de plástico espumado que absorben el sonido. Esto significa que se puede obtener una importante reducción del ruido y un silenciador compacto proporcionando volumen a la carcasa y un material aislante de sonido a los conductos de flujo de salida. Aunque esta solución ofrece una buena amortiguación de la emisión de ruido, esta solución de reducción de ruido comprende componentes muy diferentes y, por lo tanto, es bastante complicado de montar y consecuentemente relativamente caro de fabricar.

Otra solución al problema de la reducción de ruido se conoce por el documento EP-A-0099466, en el que se describe un aspirador. Este aspirador está provisto de un material espumado que absorbe el sonido alrededor de la carcasa del motor y alrededor de los conductos de entrada y salida revestidos con un material que absorbe el sonido. Los conductos de salida de este aspirador están diseñados con varios cambios en áreas en sección transversal y con codos para proveer cambios en las propiedades acústicas que conduzcan a reflexiones del ruido. El aspirador está provisto por otra parte de un amortiguador delante de la entrada de aire. Aunque esta solución puede proveer un efecto silenciador adicional, es relativamente extenso en dimensiones y complejo en diseño, haciéndolo incómodo y relativamente caro de fabricar.

Otro tipo de solución de reducción de ruido para un aspirador se conoce por el documento DE-A-4037442, en el que una unidad de inserción se inserta en la salida de aire que dirige el flujo de aire a través de un patrón de flujo en forma de serpentina. Esta solución de reducción de ruido ocupa una considerable cantidad de espacio y tiene un efecto reductor de ruido algo limitado. También, cuando el aire se desvía repetidamente de este modo, puede causar una pérdida de presión no deseada.

Otra solución para la reducción de ruido en un aspirador se conoce por el documento EP-A-0289987, en el que el conducto de escape está provisto de un conducto silenciador formado por varias nervaduras tubulares concéntricas estancas que definen un número de conductos concéntricos de flujo de aire de escape. Está provisto un material de absorción de ruido a lo largo de las paredes superiores de los conductos. Sin embargo, la solución es voluminosa en diseño y no proporciona una reducción de ruido satisfactoria.

Normalmente, el generador de flujo de aire se compone de un motor eléctrico conectado a un soplador, es decir, un ventilador radial. Cuando el aspirador se usa sólo para limpieza de succión en seco, el flujo de aire primario a través del soplador se usa también para enfriar el motor eléctrico. Sin embargo, cuando el aspirador está diseñado para el uso en un medio húmedo, el motor tiene que ser enfriado por un ventilador de refrigeración aparte. Tanto el soplador como el ventilador de refrigeración causan emisión de ruido. El ruido se extiende al entorno a través del conducto de escape del flujo de aire primario y desde la entrada y los conductos de flujo de aire de escape del aire de refrigeración. El material que absorbe el sonido puede proveerse en los conductos de flujo de aire o alrededor del motor. Sin embargo, es particularmente difícil silenciar el ventilador de refrigeración en este sistema debido a los conductos de flujo de aire relativamente cortos. Además, el ruido del ventilador de refrigeración es de una naturaleza de banda estrecha que lo hace apropiado para la reducción por medio de la técnica descrita.

Por los documentos JP06035478A y JP06030860A, se conocen algunas otras soluciones relativas a la reducción de ruido de los aspiradores donde se proporciona un filtro acústico de tipo de resonancia. Sin embargo, aunque esto tiene un efecto silenciador, de alguna forma su diseño consume espacio al igual que la producción de estos filtros acústicos como una parte integral de la carcasa del aspirador es difícil y cara.

Según esto, es un objeto de la invención proveer un aparato de succión con medios de reducción de ruido que sea sencillo de fabricar y con una estructura compacta para permitir un diseño compacto del dispositivo en el que se instala el generador de flujo de aire.

Este objeto se consigue con un aparato de succión según la reivindicación 1.

Por la invención, se proporciona un aparato de succión con medios de reducción de ruido que es sencillo y eficiente en la reducción del ruido y también económico de fabricar. El ruido se amortigua cuando se extiende en un conducto de flujo de aire. Un aparato de succión según la invención es adecuado para el uso en un aspirador con un generador de flujo de aire refrigerado separadamente proveyendo a los conductos de flujo de aire que conducen al generador de flujo de aire y/o al ventilador de medios de reducción de ruido.

El principio que interviene en la reducción de ruido según la invención es que parte del ruido que se extiende en el conducto se extenderá a las indentaciones. En la parte inferior de la indentación el ruido de reflejará de nuevo al conducto. Cuando las indentaciones tienen una profundidad correspondiente a ¼ de la longitud de onda del ruido, la onda de ruido reflejada por la parte inferior de la indentación puede interferir destructivamente con el ruido en el conducto. Por este medio, el ruido se reducirá a frecuencias particulares ya que el ruido reflejado anulará el ruido en el conducto, teniendo como resultado una reducción considerable del nivel de ruido.

Las piezas de pared se proporcionan perpendicularmente a la dirección del flujo de aire. El efecto de la reducción de ruido se optimiza cuando la altura o alturas de las piezas de pared o indentaciones es/son ¼(2n+1)\lambda, donde \lambda es la longitud de onda del ruido que se va a reducir y donde n es un número entero, incluyendo n=0. Por este medio, las indentaciones pueden ser particularmente adecuadas para silenciar el ruido a una o más frecuencias predeterminadas mediante la elección de una profundidad apropiada de las indentaciones. Sin embargo, la reducción de ruido no ocurre solamente a las frecuencias predeterminadas sino también a frecuencias muy próximas a las mismas.

Una pluralidad de indentaciones se dispone sucesivamente en la dirección del flujo de aire, por el que se obtiene un efecto mejorado de la reducción de ruido de una manera sencilla y mediante una estructura compacta. Por este medio, un filtro de ruido puede moldearse íntegramente en las partes que componen la carcasa del aparato de succión.

Preferentemente, las indentaciones están subdesviadas en subindentaciones en la dirección transversal de la dirección general del flujo de aire. El ancho de las indentaciones corresponde generalmente con la longitud y es más corta que la profundidad. Por este medio, se asegura que el ruido no pueda desplazarse "lateralmente" y no interfiera con el ruido que queda en el conducto.

Según la invención, las indentaciones se forman proporcionando piezas de pared que sobresalen en al menos un lado del conducto de flujo y los medios de reducción de ruido se forman íntegramente en las piezas de la carcasa que definen los conductos de flujo de aire. Cuando se requiere una pluralidad de indentaciones, se proporciona una pluralidad de piezas de pared. En una realización particular, se proporciona una rejilla de piezas de pared que sobresalen en el conducto de flujo de aire.

En una primera realización, el generador de flujo de aire se enfría por separado y está provisto de medios de reducción de ruido en uno o más de los conductos de flujo de aire. Alternativamente, el generador de flujo de aire puede ser enfriado por el flujo de aire primario generado.

La invención se describirá en detalle abajo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que

la fig. 1 es una vista lateral esquemática de un aparato de succión,

la fig. 2 es una ilustración del principio que explica el principio de reducción de ruido según la invención,

la fig. 3 es una vista en sección transversal de un aparato de succión según una primera realización de la invención,

la fig. 4 es una vista en perspectiva de una parte de tapa de un aparato de succión con un medio de reducción de ruido según una segunda realización de la invención,

la fig. 5 es una vista esquemática detallada que incorpora una tercera realización del principio de reducción de ruido según la invención,

la fig. 6 es una vista esquemática detallada que incorpora una cuarta realización de la invención.

La figura 1 es una vista esquemática de un aspirador con un generador de flujo de aire 1 enfriado por separado. El generador de flujo de aire 1 comprende un motor eléctrico 5 conectado a un soplador 6 para generar el flujo de aire de succión primario en la manguera de succión 10. En la parte superior, el motor eléctrico 5 está equipado con un ventilador 12 para enfriar el motor 5.

Los conductos de flujo de aire 2, 3, 4 y 10 se proporcionan en asociación con el soplador 6 y el ventilador 12. El vacío generado por el soplador causa un flujo de aire primario a través de la manguera de aire 13. Este aire se expulsa a través del conducto de salida de aire primario 4.

El aire para la refrigeración del motor eléctrico 5 se introduce a través de un conducto de entrada 2 mediante el ventilador 12. El aire de refrigeración utilizado se expulsa a través del conducto de salida de aire de refrigeración 3.

El ruido generado por el generador de flujo de aire y/o por la velocidad del flujo de aire se desplaza a través de los conductos 2, 3, 4, 10 desde la fuente emisora de ruido y hacia el entorno con independencia de la dirección general del flujo del aire (véase las indicaciones de las flechas) en los conductos.

Para reducir esta emisión de ruido, uno o más de los conductos 2, 3, 4 pueden estar provistos de medios de reducción de ruido 7, 8. Un medio de reducción de ruido según la invención comprende una estructura repetida tal como se muestra en la fig. 2. Según la invención, el medio de reducción de ruido implica un número de indentaciones 7 que se extienden desde una de las paredes del conducto sustancial y perpendicularmente en la dirección del ruido en el conducto particular 2, 3, 4. Las indentaciones 7 se disponen sucesivamente en la dirección del flujo de aire y se separan por piezas de pared 8. Las indentaciones 7 están provistas de una profundidad D predeterminada que generalmente corresponde a la frecuencia del ruido en el conducto que se va a silenciar.

Las profundidades de las indentaciones 7 pueden no ser necesariamente las mismas sino que pueden variar para reducir el ruido en un intervalo más amplio de frecuencias. Esto, sin embargo, se consigue a expensas de una reducción de ruido menos eficiente.

Parte del ruido que se desplaza a través del conducto 2, 3, 4 se extenderá a las indentaciones 7. En la parte inferior de las indentaciones 7, el ruido se refleja de nuevo en el conducto 2, 3, 4. El ruido reflejado está retardado y por tanto desfasado con respecto al ruido en el conducto. Esto tiene como resultado una interferencia destructiva del ruido reflejado y del ruido en el conducto, generando una reducción de ruido significativa. El efecto de reducción de ruido se optimiza cuando el ruido tiene una frecuencia que corresponde a una profundidad de indentación D de ¼, ¾, ^{5}/_{4}, etc., de la longitud de onda. Además, el efecto también se mejora si las indentaciones se extienden a través de toda la anchura del conducto y/o si se proporcionan varias indentaciones sucesivamente.

En un aspirador, el ruido del generador de flujo de aire está a su nivel más intenso dentro del intervalo de frecuencia de 1 kHz a 5 kHz. El ventilador de refrigeración en un motor enfriado por separado dispersa el ruido en una frecuencia bastante más elevada dentro del intervalo de 2 kHz a 7 kHz.

En la tabla 1, las profundidades preferidas D de las indentaciones 7 están indicadas para amortiguar el ruido dentro de un intervalo de frecuencia relevante:

TABLA 1 Profundidades de indentación y sus correspondientes frecuencias de amortiguación máxima que corresponden a ¼, ¾ ó ^{5}/_{4} de la longitud de onda

1

Como se desprende de la tabla 1, la profundidad de indentación D - o altura de las piezas de pared 8 - debería estar preferentemente entre 17 mm y 86 mm. La profundidad aumentada es particularmente ventajosa, ya que proporciona un efecto amortiguador a más frecuencias dentro del intervalo de frecuencia relevante.

Un medio de reducción de ruido según la invención es ventajoso ya que el medio de reducción de ruido está integrado en las partes que definen el conducto del aspirador y pueden producirse en un material plástico moldeable mediante un proceso de moldeo por inyección. Esto significa que no es necesario colocar ningún otro elemento de absorción de sonido en el aspirador.

Una primera realización de la invención se muestra en la figura 3, donde un número de piezas de pared finas 8 se extienden hacia abajo desde la pared del conducto superior y hasta los conductos de flujo de aire 2, 3. Por este medio, un número de indentaciones 7 se forman entre las piezas de pared finas 8. La longitud de las piezas de pared finas 8 (es decir, la profundidad D de las indentaciones 7) puede variar, como se indica en la figura, para adaptar el medio de reducción de ruido a diferentes frecuencias.

En una segunda realización preferida, la tapa superior 9 de un aspirador está provista de una rejilla 11 de piezas de pared finas 8 que forman un número de células que actúan como indentaciones de reducción de ruido 7, véase la fig. 4. La rejilla 11 está formada íntegramente en el interior de la parte de tapa 9. Mediante el uso de una rejilla, las indentaciones 7 se subdividen de modo que se evita que el ruido se desplace "lateralmente" hacia las ranuras o indentaciones. La rejilla 11 es ventajosa ya que puede proporcionarse a través de toda la anchura de una pared del conducto, causando una reducción de ruido significativa.

Otras realizaciones de la invención se muestran en las figuras 5 y 6. En la figura 5, la reducción de ruido puede realizarse en un conducto de escape de aire relativamente corto 4. En la figura 6, la pared inferior del conducto está provista de indentaciones de ruido separadas por elementos de pared finos 14.

Como se puede apreciar en las diversas realizaciones, el principio de reducción de ruido según la invención tiene una gran variedad de usos y se puede usar para amortiguar el ruido en un aspirador que se desplaza a través de un conducto independientemente de su origen.

Claims (9)

1. Un aparato de succión con medios de reducción de ruido (7, 8) en uno o más conductos de flujo de aire (2, 3, 4) para reducir la emisión de ruido de un generador de flujo de aire (1) o similar, en el que al menos un conducto de flujo de aire (2, 3, 4) está provisto de una pluralidad de indentaciones (7) dispuestas sucesivamente en la dirección del flujo de aire, teniendo dichas indentaciones (7) una profundidad predeterminada (D) que se extiende sustancial y perpendicularmente hacia la dirección general del ruido en el conducto (2, 3, 4), caracterizado porque las indentaciones (7) están formadas proporcionando piezas de pared que sobresalen (8) en al menos un lado del conducto de flujo (2, 3, 4), cuyas piezas de pared (8) están formadas íntegramente en piezas de carcasa del aparato de succión que definen dicho conducto de flujo de aire (2, 3, 4).

2. Un aparato de succión según la reivindicación 1, en el que las alturas de cada una de las piezas de pared (8) son ¼(2n+1)\lambda, donde \lambda es la longitud de onda del ruido que se va a reducir y n es un número entero, incluyendo n=0.

3. Un aparato de succión según la reivindicación 2, en el que la altura de todas las piezas de pared (8) proporcionadas en un conducto de flujo de aire (2, 3, 4) es la misma.

4. Un aparato de succión según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que las alturas de las piezas de pared (8) proporcionadas en un conducto de flujo de aire (2, 3, 4) son diferentes para reducir el ruido a diferentes frecuencias.

5. Un aparato de succión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las indentaciones (7) están subdesviadas en subindentaciones en la dirección transversal de la dirección del ruido.

6. Un aparato de succión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se proporciona una pluralidad de piezas de pared (8) de diferente grosor.

7. Un aparato de succión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las piezas de pared (8) se proporcionan perpendicularmente a la dirección del flujo de aire.

8. Un aparato de succión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se proporciona una rejilla (11) de piezas de pared que sobresalen (8) en el conducto de flujo de aire (2, 3, 4).

9. Un aparato de succión según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el generador de flujo de aire (1) se enfría por separado.