RU2680950C2 - Всасывающий аппарат - Google Patents

Abstract

Описан всасывающий аппарат, содержащий всасывающий агрегат, грязесборник, фильтрующее устройство, через которое грязесборник сообщается со всасывающим агрегатом, и очищающее устройство для очистки фильтрующего устройства, причем очищающему устройству, которое представляет собой источник шумов, излучаемых в частотном диапазоне ниже 2000 Гц, придан по меньшей мере один резонатор с перфорированной пластиной, имеющий камеру с полостью и корпусом и по меньшей мере одну перфорированную пластину, закрывающую полость камеры и акустически связанную с очищающим устройством. 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к всасывающему аппарату, содержащему всасывающий агрегат, грязесборник, фильтрующее устройство, через которое грязесборник сообщается со всасывающим агрегатом, и очищающее устройство для очистки фильтрующего устройства.

Из публикации ЕР 1785080 В1 известно звукопоглощающее устройство для пылесоса, содержащее множество продолговатых трубок.

Из публикации JP 2009-100840 А известен электрический вентилятор и электрический пылесос с соответствующим вентилятором, в котором двигатель расположен в звуконепроницаемом корпусе. Предусмотрен проход для отходящего воздуха, в котором расположены звукопоглощающие материалы. Звукопоглощающий материал расположен на пленке или пористой пластине.

В публикации WO 2012/107103 А1, например, описан способ очистки фильтра пылесоса, при осуществлении которого мощность всасывания всасывающего агрегата повышают перед переходом клапана внешнего воздуха в открытое положение, а затем снова уменьшают.

В основу изобретения была положена задача создания всасывающего аппарата указанного выше типа, в котором достигается эффективное уменьшение шума.

В соответствии с изобретением эта задача решается в охарактеризованном выше всасывающем аппарате за счет того, что очищающему устройству, которое представляет собой источник шумов, излучаемых в частотном диапазоне ниже 2000 Гц и представляющих собой треск, создаваемый вследствие изменения давления, придан по меньшей мере один резонатор с перфорированной пластиной, имеющий камеру с полостью и корпусом и по меньшей мере одну перфорированную пластину, закрывающую полость камеры и акустически связанную с очищающим устройством.

Резонатор с перфорированной пластиной (звукопоглотитель с перфорированным экраном) имеет образованную полостью камеры резонаторную полость, ограниченную, в частности с одной стороны, перфорированной пластиной. Посредством резонатора с перфорированной пластиной можно путем звукопоглощения эффективно уменьшать шумы в области низких частот (в частности частот, меньших или равных 2000 Гц).

В частности, звукопоглощение в резонаторе с перфорированной пластиной происходит за счет трения колеблющихся столбов воздуха о стенки отверстий перфорированной пластины резонатора.

Согласно предлагаемому в изобретении решению очищающее устройство представляет собой источник низкочастотных шумов с частотой около 2000 Гц или ниже, и очищающему устройству придан по меньшей мере один резонатор с перфорированной пластиной, причем по меньшей мере один резонатор с перфорированной пластиной имеет камеру с полостью, корпусом и по меньшей мере одной перфорированной пластиной, закрывающей полость камеры, причем по меньшей мере одна перфорированная пластина акустически связана с очищающим устройством. Камера может иметь одно или несколько отделений.

Таким образом, изобретение позволяет эффективно глушить низкочастотные шумы, исходящие от очищающего устройства. В частности, можно глушить треск или хлопки, возникающие при работе очищающего устройства.

По меньшей мере одна перфорированная пластина представляет собой пластину, имеющую множество отверстий. Эта пластина акустически связана по меньшей мере с одним источником шумов, т.е. звуковые волны от источника шумов распространяются в направлении перфорированной пластины. В этом случае резонатор с перфорированной пластиной (звукопоглотитель с перфорированным экраном) может обеспечивать звукопоглощение с эффективным уменьшением шума.

Было установлено, например, что треск, возникающий в пылесосе при очистке фильтра впуском внешнего воздуха, можно глушить, достигая уменьшения шума на максимальном уровне, составляющего более 2,5 дБ, в частности примерно 5 дБ или выше.

Резонатор с перфорированной пластиной характеризуется, в частности, своей резонансной (центральной) частотой, геометрическими размерами полости камеры, геометрическими размерами отверстий в перфорированной пластине, расположением отверстий в перфорированной пластине и, в частности, отношением площади отверстия в перфорированной пластине к общей площади перфорированной пластины. За счет соответствующего выбора параметров резонатора достигается эффективное уменьшение шумов, например треска, исходящих от конкретного источника шумов.

Указание частотного диапазона для излучения шума не означает того, что шумы излучаются только в этом частотном диапазоне. Создаваться могут и более высокочастотные шумы. По меньшей мере один резонатор с перфорированной пластиной служит для подавления низкочастотных шумов с частотой ниже 2000 Гц. При работе воздушного очищающего устройства более высокочастотные шумы, в отличие от низкочастотных, как правило, незначительны.

При этом по меньшей мере один резонатор с перфорированной пластиной может быть рассчитан в отношении своих геометрических размеров, а также расположения и выполнения отверстий в по меньшей мере одной перфорированной пластине применительно к по меньшей мере одному источнику шумов так, чтобы уменьшение указанным резонатором шума на максимальном уровне составляло по меньшей мере 2,5 дБ.

В частности, очищающее устройство содержит клапанное устройство для впуска внешнего (продувочного) воздуха. Впуск внешнего воздуха вызывает резкое изменение давления, которое приводит к очистке фильтра. Эти резкие изменения давления также являются причиной возникновения треска. Предлагаемое в изобретении решение обеспечивает эффективное уменьшение такого треска. Например, в публикации WO 2012/107103 А1 описан способ очистки фильтра пылесоса, при осуществлении которого мощность всасывания всасывающего агрегата повышают перед переходом клапана внешнего воздуха в открытое положение, а затем снова уменьшают. Содержание этой публикации включается в настоящее описание путем ссылки.

По меньшей мере один источник шумов, например, создает шумы вследствие изменения давления, превышающего, в частности, 50 мбар и длящегося, в частности, менее 0,05 с. Например, изменение давления может происходить примерно через 30 мс. При очистке фильтрующего устройства пылесоса при помощи клапана внешнего воздуха такие изменения давления происходят в соответствующем временном промежутке, порождая низкочастотные шумы в форме треска (как правило с частотой, заметно меньшей 1000 Гц).

В частности, источник шумов (очищающее устройство) издает треск. В частности, такой треск создается клапанным устройством для впуска внешнего воздуха.

В одном варианте осуществления изобретения меньшей мере один резонатор расположен таким образом, что по меньшей мере одна его перфорированная пластина находится напротив напротив очищающего устройства, причем между очищающим устройством и по меньшей мере одной перфорированной пластиной расположен, в частности, звукопроводящий канал. Этим достигается эффективное уменьшение шума.

В одном примере осуществления изобретения по меньшей мере одна перфорированная пластина расположена на корпусе камеры, в частности, на перфорированную пластину опирается (боковая) стенка корпуса камеры. Это позволяет, в частности, выполнить резонатор с перфорированной пластиной коробчатой формы, благодаря чему указанный резонатор можно простым образом расположить в чистящем аппарате, например, всасывающем аппарате.

Особенно полезен вариант, в котором по меньшей мере одна перфорированная пластина по меньшей мере одного резонатора имеет первую сторону, обращенную в полость камеры, и вторую сторону, противоположную первой стороне, причем в по меньшей мере одной перфорированной пластине предусмотрено множество отверстий, проходящих сквозь пластину между ее первой стороной и второй стороной. Этим достигается эффективное звукопоглощение.

В технологически простом примере осуществления изобретения первая сторона и/или вторая сторона выполнены плоскими. Соответствующая перфорированная пластина проста в изготовлении.

По той же причине целесообразно, чтобы первая сторона и вторая сторона были параллельны друг другу.

В одном варианте осуществления изобретения на первой стороне перфорированной пластины отверстия выходят в полость камеры, а на второй стороне - обращены к по меньшей мере одному источнику шумов. Благодаря этому звук может проникать в полость камеры, что обеспечивает эффективное звукопоглощение.

В одном примере осуществления изобретения на второй стороне перфорированной пластины отверстия выходят в канал, акустически связанный по меньшей мере с одним источником шумов. Благодаря трению колеблющихся столбов воздуха о стенки отверстий происходит эффективное звукопоглощение.

Целесообразно предусмотреть по меньшей мере один звукопроводящий канал, ведущий от по меньшей мере одного источника шумов к по меньшей мере одной перфорированной пластине. По этому каналу можно отводить звук от источника шумов, обеспечивая эффективное поглощение звука. Это позволяет оптимизировать расположение по меньшей мере одного резонатора с перфорированной пластиной в чистящем аппарате, в частности, также позволяет расположить резонатор на расстоянии от по меньшей мере одного источника шумов.

В одном примере осуществления изобретения по меньшей мере одна перфорированная пластина образует защитное ограждение, внутри которого расположен по меньшей мере один источник шумов. Этим достигается "масштабное" уменьшение шума. Например, это позволяет обеспечить эффективное уменьшение шума в случае распространения звука от по меньшей мере одного источника шумов во все стороны.

В этом случае корпус камеры по меньшей мере одного резонатора с перфорированной пластиной может по меньшей мере частично образовывать стенку корпуса чистящего аппарата. Это позволяет уменьшить количество деталей в конструкции чистящего аппарата.

В одном примере осуществления изобретения корпус камеры имеет верхнюю стенку, расположенную напротив по меньшей мере одной перфорированной пластины, и (боковую) стенку, расположенную между верхней стенкой и по меньшей мере одной перфорированной пластиной. Вышеупомянутая (боковая) стенка состоит из участков, окружающих полость камеры по бокам, т.е. по периферии полости, или по периметру верхней стенки.

В целесообразном с точки зрения технологичности примере осуществления изобретения по меньшей мере одна перфорированная пластина и верхняя стенка ориентированы параллельно. Это также обеспечивает простоту расчета соответствующего резонатора с перфорированной пластиной в отношении его звукопоглощающих свойств.

По той же причине целесообразно, чтобы полость камеры имела форму (полого) прямоугольного параллелепипеда.

В целесообразном с точки зрения технологичности примере осуществления изобретения корпус камеры содержит первую поперечную стенку, вторую поперечную стенку, первую продольную стенку, вторую продольную стенку и верхнюю стенку, причем первая поперечная стенка и вторая поперечная стенка расположены на расстоянии друг от друга и обращены друг к другу, первая продольная стенка и вторая продольная стенка расположены на расстоянии друг от друга и обращены друг к другу, первая поперечная стенка и первая продольная стенка ориентированы поперек друг друга, а верхняя стенка ориентирована поперек первой поперечной стенки, второй поперечной стенки, первой продольной стенки и второй продольной стенки. Соответствующий резонатор с перфорированной пластиной имеет коробчатую форму. Такой резонатор можно простым образом разместить в чистящем аппарате.

По той же причине целесообразно, чтобы первая поперечная стенка и вторая поперечная стенка были ориентированы параллельно, и/или чтобы первая продольная стенка и вторая продольная стенка были ориентированы параллельно. Это позволяет реализовать резонатор с перфорированной пластиной, имеющий полость камеры в форме прямоугольного параллелепипеда. При таком выполнении резонатора с перфорированной пластиной его звукопоглощающие свойства вычисляются простым образом. Этим, в свою очередь, обеспечивается возможность простой адаптации резонатора к имеющимся в чистящем аппарате условиям, в частности возможность настройки резонатора по частоте шума.

Целесообразно, чтобы корпус камеры был изготовлен по меньшей мере частично из акустически жесткого материала. Под акустически жестким материалом здесь понимается материал с коэффициентом отражения (звуковых волн), составляющим по меньшей мере 94%. Акустически жесткий материал имеет малое звукопоглощение. Это способствует эффективному уменьшению шума.

В полости камеры может быть расположен звукопоглощающий материал, например минеральная вата, по меньшей мере частично заполняющий полость камеры. Это дает более эффективное звукопоглощение.

В частности, по меньшей мере один источник шумов может создавать низкочастотные шумы, частота которых находится в районе 1000 Гц или ниже. Например, клапанное устройство для впуска внешнего воздуха для очистки фильтрующего устройства всасывающего аппарата, обычно издает треск с частотой, находящейся ниже 1000 Гц и составляющей, например, примерно около 700 Гц.

Осуществление изобретения подробнее рассматривается ниже на примере его предпочтительных вариантов, поясняемых чертежами, на которых показано:

на фиг. 1 - схематический вид в разрезе всасывающего аппарата (пылесоса) как примера чистящего аппарата в одном варианте его выполнения;

на фиг. 2 - увеличенное изображение клапанного устройства для впуска внешнего воздуха в показанном на фиг. 1 всасывающем аппарате;

на фиг. 3 - перспективное изображение части показанного на фиг. 1 всасывающего аппарата, на котором показан резонатор с перфорированной пластиной; и

на фиг. 4 - вид в разрезе показанного на фиг. 3 резонатора с перфорированной пластиной.

Всасывающий аппарат (пылесос) 10 как пример чистящего аппарата, который в рассматриваемом примере его выполнения схематически изображен на фиг. 1 в разрезе, имеет грязесборник 12, на который установлена всасывающая головка 14. Пылесос 10 представляет собой пример выполнения предлагаемого в изобретении пылесосного аппарата в виде автономного (самостоятельного) аппарата. Грязесборник 12 имеет впускной патрубок 16, к которому обычным образом может быть подключен всасывающий шланг 18. Всасывающая головка 14 уплотняет грязесборник 12 сверху и образует выход 20 для всасываемого воздуха, у которого закреплено фильтрующее устройство 21 с (по меньшей мере одним) фильтром 22. К фильтру 22 примыкает всасывающий канал 24, посредством которого грязесборник 12 сообщается со всасывающим агрегатом 26. Всасывающий агрегат 26 содержит электродвигательное устройство 25 с (по меньшей мере одним) электродвигателем 27 и вентилятор 28, приводимый во вращение электродвигателем 27.

Во время работы пылесоса 10 в грязесборнике 12 создается всасывающим агрегатом 26 разрежение, в результате чего возникает всасываемый поток, представленный на фиг. 1 стрелками 30. Под действием этого разрежения 26 поток всасываемого воздуха с увлеченными им загрязнениями проходит через впускной патрубок 16 в грязесборник 12, после чего всасывается всасывающим агрегатом 26. Пройдя через всасывающий агрегат 26, отходящий воздух выпускается через выходные отверстия всасывающей головки 14 в атмосферу.

Всасываемый воздух проходит через фильтр 22, в результате чего увлеченные потоком твердые частицы осаждаются на обращенной в грязесборник 12 грязной стороне 32 фильтра 22. Поэтому фильтр 22 нужно время от времени очищать, так как иначе увеличивается его сопротивление потоку, что отрицательно сказывается на эффективности всасывания пылесоса 10.

Для очистки фильтра 22 во всасывающей головке 14 над фильтром 22 расположено очищающее устройство, выполненное в виде клапанного устройства 33 для впуска внешнего (продувочного) воздуха и содержащее (по меньшей мере один) клапан 34 внешнего воздуха (изображен на фиг. 2 в увеличенном масштабе). Он содержит держатель 36 клапана, неподвижно расположенный во всасывающей головке 14 и образующий седло клапана, взаимодействующее с подвижным запирающим элементом клапана, выполненным в виде тарелки 38. Тарелка 38 клапана поджата замыкающей пружиной 40, создающей закрывающее усилие, в направлении держателя 36 клапана. Замыкающая пружина 40 зажата между уплощенным держателем 42 фильтра, имеющим несколько сквозных отверстий для прохода потока воздуха и неподвижно расположенным во всасывающей головке 14, и тарелкой 38 клапана. Помимо замыкающей пружины 40, на держатель 42 фильтра опирается пружинящий упор в виде буферной пружины 44. Эта пружина, в частности, имеет (предпочтительно, как и замыкающая пружина 40) линейную характеристику. Она выполнена, например, в виде винтовой пружины. В отличие от замыкающей пружины 40, буферная пружина 44 при закрытом положении тарелки 38 клапана не находится в предварительно напряженном состоянии. И лишь когда тарелка 38 клапана отходит от седла держателя 36 клапана, буферная пружина 44 входит в контакт с нижней стороной тарелки 38 клапана и при дальнейшем движении тарелки 38 клапана несколько сжимается. За счет этого она создает нарастающую восстанавливающую силу, действующую на тарелку 38 клапана и ускоряющую цикл движения тарелки 38 клапана из ее закрытого положения (показанного на фиг. 2) в открытое положение и обратно в закрытое положение. В открытом положении тарелка 38 клапана расположена на расстоянии от образующего седло держателя 36 клапана.

В держателе 36 клапана имеются не показанные на чертежах сквозные отверстия, выходы которых закрыты тарелкой 38 клапана, когда она находится в своем закрытом положении. На уровне держателя 36 клапана всасывающая головка 14 имеет боковое отверстие 46. Через боковое отверстие 46 внешний воздух может проходить в сквозные отверстия держателя 36 клапана. Когда тарелка 36 клапана занимает свое открытое положение, находясь на расстоянии от держателя 36 клапана, боковое отверстие 46 через сквозные отверстия в держателе 36 клапана сообщается со всасывающим каналом 24, и внешний воздух может воздействовать на обращенную от грязесборника 12, т.е. противоположную ему, чистую сторону 48 фильтра 22. Когда тарелка 36 клапана занимает свое закрытое положение, сообщение между боковым отверстием 46 и всасывающим канал 24 прервано.

В центральной части держателя 36 клапана установлен электромагнит 50. В окружном направлении электромагнит 50 охватывается кольцевой полостью 52, в которую входит направляющая втулка 54, приформованная сверху к тарелке 38 клапана, т.е. выполненная за одно целое с тарелкой в процессе ее формования. Внутри направляющей втулки 54 расположен намагничиваемый элемент, выполненный, например, в виде железной пластины 56, которая в закрытом положении тарелки 38 клапана прилегает к свободной торцевой кромке 58 электромагнита 50 и в комбинации с электромагнитом 50 образует замкнутую магнитную цепь.

Электромагнит 50 электрически соединен посредством линии электропитания с расположенным во всасывающей головке 14 (электронным) управляющим устройством 62. Во время работы пылесоса 10 в нормальном режиме всасывания на электромагнит 50 подается ток питания от управляющего устройства 62. За счет возникающего при этом магнитного поля тарелка 38 клапана надежно удерживается в своем закрытом положении. Усилию электромагнита 50, удерживающему тарелку клапана, помогает сила упругости замыкающей пружины 40.

При прерывании электропитания электромагнита 50 от управляющего устройства 62 действующее на тарелку 38 клапана магнитное удерживающее усилие исчезнет, и тогда тарелка 38 клапана за счет действующей на нее разности наружного давления внешнего воздуха, присутствующего в области держателя 36 клапана, и внутреннего давления внутри всасывающего канала 24 отойдет от седла клапана, преодолев усилие замыкающей пружины 40. В этом случае внешний воздух резко устремится через сквозные отверстия в держателе 36 клапана во всасывающий канал 24, воздействуя на фильтр 22 с его чистой стороны 48 резким импульсом давления. Это ведет к механической встряске фильтра 22. Кроме того, внешний воздух при этом проходит через фильтр 22 противотоком, т.е. против направления 30, в котором поток движется во время нормальной работы в режиме всасывания. Следствием этого является эффективная очистка фильтра 22.

В одном примере осуществления изобретения питание пылесоса 10 осуществляется от перезаряжаемого аккумуляторного устройства. Оно содержит, например, две перезаряжаемые аккумуляторные батареи. Аккумуляторное устройство содержит, например, один или несколько литий-ионных аккумуляторов. Аккумуляторы расположены сбоку от всасывающего агрегата 26 в батарейном отсеке 68 всасывающей головки 14. Батарейный отсек 68 через откидываемую наружу крышку 70 доступен пользователю для замены аккумуляторных батарей.

Электронное управляющее устройство 62 расположено во всасывающей головке 14 над всасывающим агрегатом 26 и электрически соединено линиями питания с аккумуляторными батареями 64. С входной стороны к управляющему устройству 62 подключен кнопочный выключатель 82, приводимый в действие пользователем вручную и расположенный с верхней стороны всасывающей головки 14. Нажав на кнопочный выключатель 82, пользователь может инициировать (вручную) очистку фильтра.

Во всасывающем аппарате 10 клапанное устройство 33 для впуска внешнего воздуха представляет собой источник шумов, создающий треск. Резкое ("мгновенное") изменение давления, приводящее к возникновению обратного течения воздуха через фильтр 22, порождает низкочастотные шумы в форме треска. Соответствующий этим шумам частотный диапазон обычно находится заметно ниже 1000 Гц. Такой перепад давления происходит резко и длится, например, менее 0,05 с. Изменение давления составляет, в частности, около 50 мбар (5 кПа) или более.

Для уменьшения шумов, излучаемых этим источником, всасывающий аппарат 10 снабжен резонатором 84 с перфорированной пластиной (фиг. 1, 3, 4). Резонатор 84 с перфорированной пластиной придан клапанному устройству 33 для впуска внешнего воздуха как источнику шумов и акустически связан с ним.

Резонатор 84 с перфорированной пластиной (фиг. 4) имеет камеру 85 с корпусом 86. Этот корпус 86 ограничивает полость 88 камеры. Полость 88 камеры закрыта перфорированной пластиной 90.

В одном примере осуществления изобретения (фиг. 4) перфорированная пластина 90 опирается на корпус 86 камеры и расположена на нем. Например, корпус 86 камеры соединен с перфорированной пластиной 90.

В одном варианте осуществления изобретения корпус 86 камеры содержит верхнюю стенку 92. Эта верхняя стенка 92 расположена напротив перфорированной пластины 90 на расстоянии от нее. Между верхней стенкой 92 и перфорированной пластиной 90 образована полость 88 камеры.

В одном варианте осуществления изобретения перфорированная пластина 90 и верхняя стенка 92 расположены параллельно друг другу.

Перфорированная пластина 90 имеет первую сторону 94. Первая сторона 94 обращена в полость 88 камеры. Кроме того, она обращена к верхней стенке 92. Перфорированная пластина 90 также имеет вторую сторону 96. Вторая сторона 96 противоположна первой стороне 94. Между первой стороной 94 и второй стороной 96 простирается перфорированная пластина 90.

Вторая сторона 96 перфорированной пластины 90 акустически обращена к источнику шумов (к имеющемуся у всасывающего аппарата 10 клапанному устройству 33 для впуска внешнего воздуха). От этого источника шумов к перфорированной пластине 90 могут распространяться звуковые волны, проходящие через отверстия ("перфорацию") в перфорированной пластине 90 в полость 88 камеры.

В одном примере осуществления изобретения (фиг. 4) первая сторона 94 и вторая сторона 96 перфорированной пластины параллельны друг другу. В этом случае перфорированная пластина 90 соответственно выполнена плоской.

В одном примере осуществления изобретения резонатор 84 с перфорированной пластиной содержит первую поперечную стенку 98 и вторую поперечную стенку 100. Эти стенки расположены на расстоянии друг от друга.

Например, они ориентированы параллельно друг другу.

Первая поперечная стенка 98 и вторая поперечная стенка 100 расположены на верхней стенке 92 и выступают поперек нее.

Кроме того, резонатор 84 с перфорированной пластиной содержит первую продольную стенку 102 и вторую продольную стенку 104. Первая продольная стенка 102 и вторая продольная стенка 104 расположены на расстоянии друг от друга и обращены друг к другу.

Первая продольная стенка 102 и вторая продольная стенка 104 выполнены, например, параллельными друг другу.

Первая продольная стенка 102 и вторая продольная стенка 104 расположены на верхней стенке 92 и выступают поперек нее. Первая продольная стенка 102 и вторая продольная стенка 104 расположены поперек первой поперечной стенки 98 и второй поперечной стенки 100. Первая поперечная стенка 98, вторая поперечная стенка 100, первая продольная стенка 102 и вторая продольная стенка 104 образуют (боковую) стенку 106, расположенную на верхней стенке 92 и замыкающую полость 88 камеры по бокам, т.е. по периферии. На этой стенке 106, в свою очередь, расположена перфорированная пластина 90, которая, в частности, опирается на торцевые стороны этой стенки 106.

В одном примере осуществления изобретения первая поперечная стенка 98, вторая поперечная стенка 100, первая продольная стенка 102 и вторая продольная стенка 104 выполнены прямыми. Поперечные стенки 98, 100 выполнены под прямым углом к продольным стенкам 102, 104. Полость 88 камеры имеет при этом форму полого прямоугольного параллелепипеда.

Корпус 86 камеры выполнен, в частности, из акустически жесткого материала, имеющего коэффициент отражения выше 94% и, соответственно этому, обладающего низкой способностью к поглощению звука.

В перфорированной пластине 90 расположены отверстия ("перфорация") 108, проходящие сквозь пластину между ее первой стороной 94 и второй стороной 96. На первой стороне 94 отверстия выходят в полость 88 камеры. На второй стороне 96 отверстия 108 выходят в канал 110 (фиг. 1), проводящий звуковые волны. Канал 110 расположен между источником шума, т.е. клапанным устройством 33 для впуска внешнего воздуха, и перфорированной пластиной 90.

В перфорированной пластине 90 образовано множество отверстий 108. Эти отверстия расположены, в частности, регулярно. В частности, они расположены в узлах двумерной решетки. Элементарными ячейками этой решетки являются, например, квадраты, прямоугольники, трапеции, треугольники и т.д.

В одном примере осуществления изобретения отверстия 108 имеют круглое поперечное сечение. Соответственно, они имеют форму (полого) цилиндра.

Направление 112 протяженности отверстия 108 ориентировано, например, параллельно поперечным стенкам 98, 100 и продольным стенкам 102, 104.

Направление 112 протяженности отверстия ориентировано, в частности, перпендикулярно первой стороне 94 и второй стороне 96 перфорированной пластины 90. В частности, оно также ориентировано перпендикулярно верхней стенке 92.

В полости 88 камеры может быть расположен звукопоглощающий материал 114, такой как минеральная вата, заполняющий полость камеры полностью или частично.

Резонатор 84 с перфорированной пластиной представляет собой звукопоглотитель с перфорированным экраном, имеющий звукопоглощающие свойства. Благодаря тому, что корпус 86 камеры выполнен акустически жестким, т.е. соответственно имеет низкую способность к поглощению звука, улучшается звукопоглощающий эффект резонатора.

Выбор параметров резонатора 84 с перфорированной пластиной в отношении его геометрических размеров, а также расположения и размера отверстий 108 определяет эффективный диапазон частот поглощаемого звука.

В случае показанной на фиг. 4 геометрии и конструкции резонатора 84 с перфорированной пластиной, имеющего прямоугольную полость 88 камеры и расположенные перпендикулярно друг другу поперечные 98, 100 и продольные 102, 104 стенки, причем образованная ими боковая стенка 106 также расположена перпендикулярно перфорированной пластине 90 и верхней стенке 92, центральная частота f₀ указанного диапазона определяется выражением:

где 1 - толщина перфорированной пластины 90, измеряемая между первой стороной 94 и второй стороной 96, плюс концевая поправка; d - высота полости 88 камеры, измеряемая между первой стороной 94 перфорированной пластины 90 и внутренней стороной верхней стенки 92; с - скорость звука. В этой связи можно сослаться на следующий источник: Р. Лерх, Г. Зесслер, Д. Вольф, "Техническая акустика", изд-во Шпрингер, 2009, стр. 296 (R. Lerch, G. Sessler, D. Wolf, "Technische Akustik", Springer 2009, S. 296.). Приведенная выше формула справедлива для круглых отверстий 108 диаметром 2r.

Величина ε определяется выражением:

где площадь_отверстия - площадь проходного сечения (горла) отверстия 108, а общая_площадь - общая площадь перфорированной пластины 90, которая подвержена воздействию источника шумов, т.е. на которую воздействуют звуковые волны.

Во всасывающем аппарате 10 общая площадь соответствует площади перфорированной пластины 90, обращенной в канал 110.

В типичном примере осуществления изобретения, в частности для всасывающего аппарата с клапанным устройством 33 для впуска внешнего воздуха, резонатор 84 с перфорированной пластиной выполнен так, что центральная частота f₀ примерно составляет 675 Гц.

В случае всасывающего аппарата 10 с клапанным устройством для впуска внешнего воздуха можно реализовать уменьшение максимального уровня шума более чем на 2,5 дБ, например, приблизительно на 5 дБ.

В принципе, резонатор с перфорированной пластиной имеет следующие характерные величины: резонансная частота (центральная частота диапазона), диаметр отверстий, высота резонатора (высота полости камеры), толщина перфорированной пластины и шаг перфорации. Для конкретного применения эти величины настраивают так, чтобы для значимых частот получить достаточное уменьшение шума на максимальном уровне, например, уменьшение шума более чем на 2,5 дБ.

Резонатор с перфорированной пластиной также может использоваться применительно к другим чистящим аппаратам, содержащим источники шумов, в частности треска.

Перечень ссылочных обозначений

10 пылесос

12 грязесборник

14 всасывающая головка

16 впускной патрубок

18 всасывающий шланг

20 выход для всасываемого воздуха

21 фильтрующее устройство

22 фильтр

24 всасывающий канал

25 электродвигательное устройство

26 всасывающий агрегат

27 электродвигатель

28 вентилятор

30 всасываемый поток

32 грязная сторона фильтра

33 клапанное устройство для впуска внешнего воздуха

34 клапан внешнего воздуха 36 держатель клапана

38 тарелка клапана

40 замыкающая пружина

42 держатель фильтра

44 буферная пружина

46 боковое отверстие

48 чистая сторона фильтра

50 электромагнит

52 кольцевая полость

54 направляющая втулка

56 железная пластина

58 торцевая кромка

62 управляющее устройство

64 аккумуляторная батарея

68 батарейный отсек

70 крышка

82 кнопочный выключатель

84 резонатор с перфорированной пластиной

85 камера

86 корпус камеры 88 полость камеры

90 перфорированная пластина

92 верхняя стенка

94 первая сторона перфорированной пластины

96 вторая сторона перфорированной пластины

98 первая поперечная стенка

100 вторая поперечная стенка

102 первая продольная стенка

104 вторая продольная стенка

106 стенка (боковая)

108 отверстие

100 канал

112 направление протяженности отверстия

114 звукопоглощающий материал

Claims (21)

1. Всасывающий аппарат, содержащий всасывающий агрегат (26), грязесборник (12), фильтрующее устройство (21), через которое грязесборник (12) сообщается со всасывающим агрегатом (26), и очищающее устройство (33) для очистки фильтрующего устройства (21), отличающийся тем, что очищающему устройству (33), которое представляет собой источник шумов, излучаемых в частотном диапазоне ниже 2000 Гц и представляющих собой треск, создаваемый вследствие изменения давления, придан по меньшей мере один резонатор (84) с перфорированной пластиной, имеющий камеру (85) с полостью (88) и корпусом (86) и по меньшей мере одну перфорированную пластину (90), закрывающую полость (88) камеры и акустически связанную с очищающим устройством (33).

2. Всасывающий аппарат по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один резонатор (84) с перфорированной пластиной рассчитан в отношении геометрических размеров, а также расположения и выполнения отверстий (108) в по меньшей мере одной перфорированной пластине (90) применительно к по меньшей мере одному источнику (33) шумов так, чтобы уменьшение указанным резонатором шума на максимальном уровне составляло по меньшей мере 2,5 дБ.

3. Всасывающий аппарат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что очищающее устройство содержит клапанное устройство (33) для впуска внешнего воздуха.

4. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один источник (33) шумов создает шумы вследствие изменения давления, превышающего 50 мбар и длящегося менее 0,05 с.

5. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один резонатор (84) расположен таким образом, что по меньшей мере одна его перфорированная пластина (90) находится напротив очищающего устройства (33).

6. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере одна перфорированная пластина (90) расположена на корпусе (86) камеры, в частности на перфорированную пластину (90) опирается стенка (106) корпуса (86) камеры.

7. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере одна перфорированная пластина (90) по меньшей мере одного резонатора (84) имеет первую сторону (94), обращенную в полость (88) камеры, и вторую сторону (96), противоположную первой стороне (94), причем в по меньшей мере одной перфорированной пластине (90) предусмотрено множество отверстий (108), проходящих сквозь пластину между ее первой стороной (94) и второй стороной (96).

8. Всасывающий аппарат по п. 7, отличающийся тем, что первая сторона (94) и/или вторая сторона (96) выполнены плоскими.

9. Всасывающий аппарат по п. 7 или 8, отличающийся тем, что первая сторона (94) и вторая сторона (96) параллельны друг другу.

10. Всасывающий аппарат по одному из пп. 7-9, отличающийся тем, что на первой стороне (94) отверстия (108) выходят в полость (88) камеры, а на второй стороне (96) - обращены к по меньшей мере одному источнику (33) шумов.

11. Всасывающий аппарат по п. 10, отличающийся тем, что на второй стороне (96) отверстия (108) выходят в канал (110), акустически связанный по меньшей мере с одним источником (33; 120) шумов.

12. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один звукопроводящий канал (110), ведущий от по меньшей мере одного источника (33) шумов к по меньшей мере одной перфорированной пластине (90).

13. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере одна перфорированная пластина образует защитное ограждение, внутри которого расположен по меньшей мере один источник шумов.

14. Всасывающий аппарат по п. 13, отличающийся тем, что корпус камеры по меньшей мере одного резонатора с перфорированной пластиной по меньшей мере частично образует стенку корпуса чистящего аппарата.

15. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что корпус (86) камеры имеет верхнюю стенку (92), расположенную напротив по меньшей мере одной перфорированной пластины (90), и стенку (106), расположенную между верхней стенкой (92) и по меньшей мере одной перфорированной пластиной (90).

16. Всасывающий аппарат по п. 15, отличающийся тем, что по меньшей мере одна перфорированная пластина (90) и верхняя стенка (92) ориентированы параллельно.

17. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что полость (88) камеры имеет форму (полого) прямоугольного параллелепипеда.

18. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что корпус (86) камеры имеет первую поперечную стенку (98), вторую поперечную стенку (100), первую продольную стенку (102), вторую продольную стенку (104) и верхнюю стенку (92), причем первая поперечная стенка (98) и вторая поперечная стенка (100) расположены на расстоянии друг от друга и обращены друг к другу, первая продольная стенка (102) и вторая продольная стенка (104) расположены на расстоянии друг от друга и обращены друг к другу, первая поперечная стенка (98) и первая продольная стенка (102) ориентированы поперек друг друга, а верхняя стенка (92) ориентирована поперек первой поперечной стенки (98), второй поперечной стенки (100), первой продольной стенки (102) и второй продольной стенки (104).

19. Всасывающий аппарат по п. 18, отличающийся тем, что первая поперечная стенка (98) и вторая поперечная стенка (100) ориентированы параллельно и/или первая продольная стенка (102) и вторая продольная стенка (104) ориентированы параллельно.

20. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что корпус (86) камеры изготовлен по меньшей мере частично из акустически жесткого материала.

21. Всасывающий аппарат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в полости (88) камеры расположен звукопоглощающий материал (114), по меньшей мере частично заполняющий полость камеры.

Images