DE102011007210A1

DE102011007210A1 - Geräuscharme Abluftfilteranordnung

Info

Publication number: DE102011007210A1
Application number: DE201110007210
Authority: DE
Inventors: Markus Kraus; André Michaelis; Patrick Sell; Thomas Walter
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-10-18
Also published as: ES2540730T3; EP2510850A1; EP2510850B1

Abstract

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen eine Filteranordnung (10) zum Reinigen eines Abluftstroms (11) mittels eines Luftfilters (12), insbesondere in einem Haushaltsgerät, umfassend eine an einer stomabwärtigen Seite des Luftfilters (12) umlaufend angeordnete Luftleitrippe (13), die ausgebildet ist, um den Abluftstrom (11) von dem Luftfilter (12) zu einem stomabwärts in Reihe zu dem Luftfilter (12) angeordneten luftdurchlässigen Schallabsorber (14) zu leiten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen bzw. Filtern eines Abluftstroms mittels eines Luftfilters, wie sie z. B. bei Haushaltsgeräten, wie insbesondere, aber nicht ausschließlich, Staubsaugern, eingesetzt werden können.
STAND DER TECHNIK
Zum Entfernen von Staub aus einem Abluftstrom eines Haushaltsgerätes, wie z. B. eines Staubsaugers, sind diverse Filteranordnungen bekannt. Solche Abluftfilteranordnungen umfassen im Allgemeinen ein in einem Filtergehäuse angeordnetes Luft- oder Partikelfilter. Häufig werden zwei oder drei Filterstufen in einer Filteranordnung bzw. -baugruppe in Reihe angeordnet, um eine durch die Filterbaugruppe aufgefangene bzw. ausgefilterte Staubmenge auf ein Maximum zu erhöhen.
Bekannte Abluftfiltertypen umfassen beispielsweise ein Schaumstofffilter, das unmittelbar im Abluftstrom angeordnet wird und an sich bereits ein relativ großes Staubrückhaltevermögen hat. Ein Elektro- und/oder ein HEPA-(High Efficiency Particulate Airfilter – hochwirksamer Schwebstoff Luft-)Filter, das in der Lage ist, sehr kleine Staubteilchen, insbesondere Teilchen kleiner als 1 μm, aufzufangen, kann danach stromabwärts zu dem Schaumstofffilter angeordnet werden, um aus dem Abluftstrom denjenigen Reststaub zurückzuhalten bzw. auszufiltern, der dem vorgeschalteten Schaumstofffilter entgangen ist.
Neben einer Ausfilterung feinster Staubteilchen ist mit bekannten Filtereinrichtungen auch eine Geruchsverbesserung der Abluft eines Staubsaugers möglich. Mit beispielsweise beim Staubsaugen aufgenommenem Staub können auch Kleinstorganismen, wie z. B. Bakterien oder Hausstaubmilben in die Staubfilter eines Staubsaugers gelangen, insbesondere in den Staubfilterbeutel. Eine massive Ansammlung aller Verunreinigungen im Staubfilterbeutel und eventuell auch im Nach- bzw. Abluftfilter beschleunigt und verstärkt das Wachstum sowie die Vermehrung der Milben und Bakterien, sowie deren Exkrementbildung, wodurch sich ein Feuchtegehalt in den Filtern unter zusätzlicher Bildung einer feuchtwarmen Atmosphäre nachteilig erhöhen kann. Durch die dann beschleunigt ablaufenden Zersetzungsprozesse kann sich besonders im Staubfilterbeutel ein unangenehmer Geruch entfalten, der beim Staubsaugen die Umgebungsluft belasten kann. Mehrstufige Filteranordnungen mit Partikel- und nachgelagerten Geruchsfiltern, welche derartigen unangenehmen Geruchsbelästigungen vorbeugen sollen, sind beispielsweise aus der WO 2000/066247 A1 , der US 2001/0015132 A1 und der WO 2008/070963 A1 bekannt. Dort sind Filteranordnungen gezeigt, welche einen Abluftstrom mittels einer Serienanordnung aus einem Feinstaub- bzw. HEPA-Filter und einem nachgeschalteten Karbonimprägnierten Schaumstofffilter (Aktiv-Kohlefilter) zur Geruchsabsorption filtern.
Neben Staub- und Geruchsbelästigungen kommt es beim Ausblasen von Abluft mittels einer Motor-Gebläse-Einheit durch stromabwärts dazu angeordnete, herkömmliche Filteranordnungen oftmals auch zu erheblichen Geräuschbelästigungen, welche u. a. durch diffuse Luftverwirbelungen bzw. turbulente Strömungsverhältnisse in und nach herkömmlichen Filteranordnungen verursacht werden. Insbesondere bei alltäglichen Tätigkeiten wie dem Staubsaugen wäre es wünschenswert, derartige Geräuschbelastungen so gering wie möglich zu halten.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Geräusche bzw. Geräuschentwicklungen in einem Abluftausblasbereich insbesondere bei Haushaltsgeräten, wie z. B. Staubsaugern, zu reduzieren.
Eine Erkenntnis von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung besteht darin, nach einem Luft- bzw. Partikelfilter, wie beispielsweise einem HEPA-Filter, zur Geräuschreduktion in stromabwärtiger Richtung eines Abluftstroms einen luftdurchlässigen Schallabsorber anzuordnen, der insbesondere auch dazu dienen soll, einen diffusen Abluftstrom zu beruhigen und ggf. gleichzurichten. Dabei kann als luftdurchlässiger Schallabsorber beispielsweise eine schallabsorbierende Schicht dienen, welche beispielsweise ein schallabsorbierendes Vlies oder einen schallabsorbierenden Schaum, wie z. B. einen Melaminharzschaum, aufweisen kann. Bei Ausführungsbeispielen übernimmt der Schallabsorber lediglich eine schallabsorbierende und/oder den Abluftstrom gleichrichtende Funktion. Eine Partikel- und/oder Geruchsfiltration mittels der schallabsorbierenden Schicht ist hingegen nicht vorgesehen. Diese kann bereits von dem vorgelagerten Luftfilter bewerkstelligt werden.
Ausführungsbeispiele betreffen also eine Filteranordnung mit einer Serienanordnung aus Luftfilter und Schallabsorber, wobei der Schallabsorber dem Luftfilter stromabwärts, d. h. in Stromrichtung des Abluftstroms, nachgeschaltet ist. Um den Abluftstrom aus dem Luftfilter in den nachgelagerten Schallabsorber zu leiten, ist in einem Übergangsbereich von dem Luftfilter zu dem Schallabsorber eine umlaufende Luftleitrippe vorgesehen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen dazu eine Filteranordnung zum Reinigen eines Abluftstroms mittels eines Luftfilters, wobei die Filteranordnung eine an einer stomabwärtigen Seite des Luftfilters umlaufend angeordnete Luftleitrippe aufweist, die ausgebildet ist, um den Abluftstrom von dem Luftfilter zu einem stomabwärts in Reihe zu dem Luftfilter angeordneten luftdurchlässigen Schallabsorber zu leiten. Dadurch kann ein diffuser Abluftstrom von dem Luftfilter mittels der Luftleitrippe in den luftdurchlässigen Schallabsorber geleitet werden, um danach durch den Schallabsorber beruhigt an dessen Austrittsbereichen auszuströmen.
Bevorzugt kann die umlaufende Luftleitrippe ausgebildet sein, um den Abluftstrom von dem Luftfilter, das beispielsweise ein Partikel- bzw. HEPA-Filter sein kann, leckagefrei zu dem luftdurchlässigen Schallabsorber zu leiten, wobei der Schallabsorber gemäß Ausführungsbeispielen eine schallabsorbierende Schicht aufweist, welche beispielsweise ein schallabsorbierendes Vlies oder einen schallabsorbierenden Schaum, wie z. B. einen Melaminharzschaum, umfassen kann.
Die umlaufende Luftleitrippe kann gemäß Ausführungsbeispielen eine Konturtasche bilden, deren Kontur ausgebildet ist, um den Schallabsorber spielfrei darin aufzunehmen, so dass zwischen dem Schallabsorber und der umlaufenden Luftleitrippe keine Abluft hindurchströmen kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn als Schallabsorber ein elastisch verformbarer Schaum verwendet wird, der in der Konturtasche einen Klemmsitz einnehmen kann. Bei derartigen Ausführungsbeispielen ist auch ein einfacher Austausch des schallabsorbierenden Schaums möglich, falls dies erforderlich ist. Es ist gemäß anderen Ausführungsformen ebenfalls möglich, Seitenflächen des Schallabsorbers mit Innenflächen der umlaufenden Luftleitrippe zu verkleben, um eine leckagefreie Kopplung von Luftfilter bzw. Luftleitrippe und Schallabsorber zu erhalten. Dadurch kann eine besonders strapazierfähige, leckagefreie Verbindung des schallabsorbierenden Schaums mit der umlaufenden Luftleitrippe möglich werden.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen weist die umlaufende Luftleitrippe eine geringere Höhe auf als der darin aufzunehmende luftdurchlässige Schallabsorber, so dass Seitenflächen des luftdurchlässigen Schallabsorbers in montiertem Zustand der Filteranordnung lediglich teilweise von der umlaufenden Luftleitrippe bedeckt sind. Durch das Hinausragen des nachgelagerten Schallabsorbers über die umlaufende Luftleitrippe hinaus können die nicht von der Luftleitrippe bedeckten Teile der Seitenflächen des luftdurchlässigen Schallabsorbers zusätzlich als Ausblasfläche genutzt werden, was zu einer besonders vorteilhaften Reduzierung der Ausblasluftgeschwindigkeit und damit der Reduzierung des Ausblasgeräuschs beitragen kann.
Weitere Ausführungsbeispiele sehen auch ein Haushaltsgerät, wie z. B. eine Klimaanlage, insbesondere aber einen Staubsauger, mit einer Filteranordnung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung vor.
Weitere Ausführungsbeispiele und vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, sowie der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der beiliegenden Figuren.
Gemäß dem hier vorgestellten Konzept ist ein Luft- bzw. Partikelfilter über eine Luftleit- bzw. Luftführungsrippe luftdicht bzw. leckagefrei mit einem luftdurchlässigen Schallabsorber, z. B. in Form eines schallabsorbierenden Schaums, zur Geräuschreduzierung gekoppelt. Diffuse Ausblasluft kann somit leckagefrei an der Luftführungsrippe vorbeigeführt werden und danach beruhigt aus den Austrittsbereichen des luftdurchlässigen Schallabsorbers ausströmen. Durch Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können somit unangenehme und belästigende Geräusche im Ausblasbereich nach einer Motor-Gebläse-Einheit reduziert werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 einen schematischen Querschnitt durch eine Filteranordnung zum Reinigen eines Abluftstroms, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine Explosionsdarstellung der Filteranordnung gemäß 1;
3 eine perspektivische Darstellung der Filteranordnung gemäß 1 und 2; und
4 einen Staubsauger mit einer Filteranordnung, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Die 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch eine Filteranordnung 10 zum Reinigen eines Abluftstroms, der durch das Bezugszeichen 11 angedeutet ist, mittels eines Luftfilters 12.
Die Filteranordnung 10 weist eine an einer stomabwärtigen Seite des Luftfilters 12 umlaufend angeordnete Luftleitrippe 13 auf, die ausgebildet ist, um den Abluftstrom 11 von dem Luftfilter 12 zu einem stomabwärts in Reihe zu dem Luftfilter 12 angeordneten luftdurchlässigen Schallabsorber 14 zu leiten. Dabei meint „stromabwärts” in Flussrichtung und „stromaufwärts” entgegen der Flussrichtung des Abluftstroms 11.
Bei dem Luftfilter 12 kann es sich beispielsweise um ein Partikel- bzw. Schwebstofffilter in Form eines HEPA-Filters handeln. HEPA-Filter können z. B. zur Ausfilterung von Viren, lungengängigen Stäuben, Milbeneiern und -ausscheidungen, Pollen, Rauchpartikeln, Asbest, Bakterien, diversen toxischen Stäuben, etc., aus dem Abluftstrom 11 benutzt werden. Demgemäß können manche Ausführungsbeispiele der Filteranordnung 10 unter anderem im medizinischen Bereich, also beispielsweise in Operationsräumen, Intensivstationen und/oder Laboratorien, sowie in Reinräumen verwendet werden. Für die Auswahl einer Filterklasse des Luftfilters 12 ist der jeweilige Einsatzzweck ausschlaggebend. Andere Ausführungsbeispiele der Filteranordnung 10 können auch für nicht industrielle Anwendungen, wie z. B. Haushaltsgeräte, und dabei insbesondere Staubsauger, eingesetzt werden. Staubsauger umfassen im Allgemeinen eine Motor-Gebläse-Einheit, mittels derer der Abluftstrom 11 über die (nachgelagerte) Filteranordnung 10 nach außen ausgeblasen werden kann. Im Zusammenhang mit einem Staubsauger kann es sich bei dem Luftfilter 12 beispielsweise um ein HEPA-Filter, ein Elektro-Staubfilter und/oder ein Schaumstofffilter zur Geruchsabsorption handeln. Unter dem Luftfilter 12 kann also – je nach Einsatzzweck – auch eine Kombination verschiedener Luft-, Partikel- und/oder Geruchsfilter verstanden werden.
In Richtung des Abluftstroms 11 gesehen, d. h. stromabwärts, befindet sich dem Luftfilter 12 nachgelagert der luftdurchlässige Schallabsorber 14. Der Schallabsorber 14 dient gemäß Ausführungsbeispielen vorrangig dazu, den aus dem Luftfilter 12 diffus austretenden Abluftstrom 11 zu beruhigen und/oder gleichzurichten, so dass ein durch den Abluftstrom 11 verursachtes bzw. mit ihm in Zusammenhang stehendes Ausblasgeräusch reduziert werden kann. Bei dem luftdurchlässigen Schallabsorber 14 kann es sich gemäß Ausführungsbeispielen um eine schallabsorbierende bzw. schallreduzierende Schicht handeln. Diese schallabsorbierende bzw. -reduzierende Schicht 14 hat dabei keine Luftreinigungsfunktion, sondern dient lediglich hauptsächlich der Beruhigung und/oder auch der Gleichrichtung des Abluftstroms 11 und damit der Geräuschreduktion. Als schallabsorbierendes Material kann gemäß Ausführungsbeispielen beispielsweise ein schallabsorbierendes Vlies oder ein schallabsorbierender Schaum, wie z. B. ein Melaminharzschaum, vorgesehen sein.
Die im Übergangsbereich zwischen Luftfilter 12 und Schallabsorber 14 angeordnete umlaufende Luftleitrippe 13 ist bevorzugt ausgebildet, um den Abluftstrom 11 von dem Luftfilter 12 leckagefrei zu dem luftdurchlässigen Schallabsorber, d. h. zu der schallabsorbierenden Schicht 14, zu leiten. D. h., die schallabsorbierende Schicht 14 ist dem Luftfilter 12 durch die Luftleitrippe 13 quasi luftdicht bzw. leckagefrei zur Geräuschreduzierung nachgelagert, was so zu verstehen ist, dass zwischen Seitenwänden 15 des Schallabsorbers 14 und der umlaufenden Luftleitrippe 13 keine von dem Luftfilter 12 herrührende Abluft hindurchströmen können soll. Dazu bildet die umlaufende Luftleitrippe 13 bei Ausführungsbeispielen eine Konturtasche, deren Kontur ausgebildet ist, um den luftdurchlässigen Schallabsorber 14 spielfrei darin aufzunehmen, so dass zwischen dem Schallabsorber 14 und der umlaufenden Luftleitrippe 13 keine Abluft hindurchströmen kann. Die Kontur bzw. der Grundriss der umlaufenden Luftleitrippe 13 ist dabei also einer Kontur bzw. einem Grundriss der schallabsorbierenden Schicht 14 angepasst. Gemäß Ausführungsbeispielen kann die umlaufende Luftleitrippe 13, sowie die schallabsorbierende Schicht 14 eine im Wesentlichen rechteckige Kontur, entsprechend einem quaderförmigen Volumen des Schallabsorbers 14 und/oder des Luftfilters 12, aufweisen. Selbstverständlich sind aber hinsichtlich des Luftfilters 12, der umlaufenden Luftleitrippe 13 und/oder der schallabsorbierenden Schicht 14 auch andere Grundrisse bzw. Konturen, wie beispielsweise quadratische oder kreisförmige Konturen, vorstellbar.
Um den Schallabsorber 14 spielfrei in der umlaufenden Luftleitrippe 13 aufnehmen zu können, können die Innenabmessungen der umlaufenden Luftleitrippe 13 beispielsweise geringfügig kleiner sein als die Außenabmessungen des Schallabsorbers 14. Auf diese Weise kann der Schallabsorber 14 nach dessen Einbringen in die Kontur der umlaufenden Luftleitrippe 13, bzw. den durch diese gebildeten Rahmen, eine Art Klemmsitz in dieser einnehmen. Insbesondere im Zusammenhang mit einem elastischen, schallabsorbierenden Schaum 14 kann somit eine Spiel- bzw. Leckagefreiheit erzielt werden. Zusätzlich oder alternativ zu dem Klemmsitz kann der luftdurchlässige Schallabsorber 14 an seinen Seitenflächen 15 auch mit Innenflächen der umlaufenden Luftleitrippe 13 verklebt werden, wie dies durch das Bezugszeichen 16 angedeutet ist, um ein Hindurchströmen von Abluft zwischen den Seitenwänden 15 und der Luftleitrippe 13 zu vermeiden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die umlaufende Luftleitrippe 13 eine geringere Höhe h₁₃ auf, als der darin aufzunehmende luftdurchlässige Schallabsorber 14, so dass die Seitenflächen 15 des luftdurchlässigen Schallabsorbers 14 in montiertem Zustand der Filteranordnung 10 lediglich teilweise von der umlaufenden Luftleitrippe 13 bedeckt sind, wie es in der 1 zu erkennen ist. D. h., die schallabsorbierende, abluftdurchlässige Schicht 14 steht in montiertem Zustand über einen aus der Luftleitrippe 13 gebildeten Rahmen hinaus, wodurch die Seitenflächen 15 des Schallabsorbers 14, zusätzlich zu einer stromabwärts weisenden Abluftaustrittsfläche 18, als Ausblasfläche und verwendet werden können, wie dies in 1 durch die schräg von den Seitenflächen 15 weg laufenden Pfeile angedeutet ist. Das kann vorteilhaft zu einer weiteren Verminderung eines durch den Schallabsorber 14 gebildeten Widerstands und damit zu einer Reduzierung der Luftgeschwindigkeit und dem Ausblasgeräuschs beitragen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die schallabsorbierende bzw. -reduzierende Schicht 14 beispielsweise eine Höhe h₁₄ von ca. 20 mm aufweisen. Das bedeutet, dass gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Höhe h₁₃ der umlaufenden Luftleitrippe 13 kleiner als 20 mm ist, d. h. h₁₃ < h₁₄. Vorzugsweise beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel die Höhe h₁₃ weniger als die Hälfte der Höhe h₁₄, d. h. h₁₃ < 10 mm, um genügend seitliche Ausblasfläche am Schallabsorber 14 bereitzustellen.
Wie es aus 1 zu erkennen ist, umfasst die Filteranordnung 10 einen Filterrahmen 17 zum Aufnehmen, in einem montierten Zustand der Filteranordnung 10, des Luftfilters 12 in einem der zuströmenden Luft zugewandten ersten (stromaufwärts gelegenen) Filterrahmenabschnitt 17a, und zum Aufnehmen, in dem montierten Zustand, des luftdurchlässigen Schallabsorbers 14 in einem der abströmenden Luft zugewandten zweiten (stromabwärts gelegenen) Filterrahmenabschnitt 17b, wobei der zweite Filterrahmenabschnitt 17b die umlaufende Luftleitrippe 13 aufweist, die ausgebildet ist, um den Abluftstrom 11 von dem in dem ersten Filterrahmenabschnitt 17a anordenbaren bzw. angeordneten Luftfilter 12 zu dem in dem zweiten Filterrahmenabschnitt 17b anordenbaren bzw. angeordneten luftdurchlässigen Schallabsorber 14 zu leiten.
Der stromaufwärts liegende erste Filterrahmenabschnitt 17a ist ausgebildet, um den Luftfilter 12 vollständig in sich aufzunehmen bzw. zu umrahmen. D. h., eine Höhe h_17a des durch den ersten Filterrahmenabschnitt 17a gebildeten Rahmens entspricht mindestens einer Höhe h₁₂ des darin formschlüssig aufzunehmenden Luftfilters 12. Die Seitenwände des ersten Filterrahmenabschnitts 17a umschließen also die Seitenwände bzw. -flächen des Luftfilters 12 vorzugsweise vollständig, um zu gewährleisten, dass der Abluftstrom 11 von dem Luftfilter 12 vollständig und leckagefrei gefiltert werden kann. Neben einem Klemmsitz des Luftfilters 12 in dem ersten Filterrahmenabschnitt 17a ist zusätzlich oder alternativ eine Klebeverbindung zwischen Seitenflächen des Luftfilters 12 und Innenflächen des ersten Filterrahmenabschnitts 17a denkbar. In anderen Worten ausgedrückt, weist der erste Filterrahmenabschnitt 17a eine an eine Geometrie des Luftfilters 12 angepasste Geometrie auf, so dass in montiertem Zustand Seitenflächen des Luftfilters 12 vollständig von dem ersten Filterrahmenabschnitt 17a umgeben sind.
Der aus den Abschnitten 17a und 17b gebildete Filterrahmen 17 kann gemäß einem Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet sein. Beispielsweise könnte der Filterrahmen 17 mittels eines Spritzgussverfahrens aus Kunststoff hergestellt werden. In anderen Worten ausgedrückt, kann die umlaufende Luftleitrippe 13 einstückig in Richtung der ausströmenden Luft, d. h. stromabwärts, an den ersten Filterrahmenabschnitt 17a angeformt sein, um den zweiten Filterrahmenabschnitt 17b zu bilden.
Eine perspektivische explosionsartige Darstellung der Filteranordnung 10 ist in 2 gezeigt.
Die 2 zeigt den Filterrahmen 17, der in einem unteren (stromaufwärtigen) Bereich den ersten Filterrahmenabschnitt 17a und in einem oberen (stromabwärtigen) Bereich den zweiten Filterrahmenabschnitt 17b mit der umlaufenden Luftleitrippe 13 zum Aufnehmen des Schallabsorbers 14 aufweist. An den ersten Filterrahmenabschnitt 17a kann seitlich ein Vorsprung 21 mit zwei weiteren, noch weiter seitlich hervorstehenden Vorsprüngen 22 angeformt sein. Die Vorsprünge 22 können beispielsweise als Greifabschnitte dienen, mittels derer die Filteranordnung 10 in ein dafür vorgesehenes Filtergehäuse eingebracht bzw. daraus herausgenommen werden kann.
Wie dies in der Ansicht der 2 zu erkennen ist, kann der Filterrahmen 17 zwischen dem ersten und dem zweiten Filterrahmenabschnitt 17a und 17b ein optionales Gitter 23 aufweisen, um das darunter (stromaufwärts) befindliche Luftfilter 12 und den darüber (stromabwärts) anzuordnenden Schallabsorber 14 voneinander zu trennen. Die einzelnen Gitterstäbe des Gitters 23 können beispielsweise vorteilhaft als parallel angeordnete Luftführungsrippen ausgebildet sein, um den diffusen Abluftstrom 11 aus dem Luftfilter 12 gleichzurichten und/oder beruhigt in den Schallabsorber 14 zu leiten. D. h., aus einer diffusen bzw. turbulenten Strömung kann mittels des Gitters 23 eine laminare Strömung bewirkt werden, bevor der Abluftstrom 11 in den Schallabsorber 14 gelangt. Ferner können an dem Gitter 23 stromabwärtsweisende dornenartige Fortsätze 24 angebracht sein, mittels derer der Schallabsorber 14, der z. B. in Form eines schallabsorbierenden Schaums vorliegen kann, zusätzlich zu der umlaufenden Luftleitrippe 13 fixiert werden kann. Beim Einbringen bzw. Einlegen des schallabsorbierenden Schaums 14 in den durch die umlaufende Luftleitrippe 13 gebildeten zweiten Filterrahmenabschnitt 17b wird der schallabsorbierende Schaum 14 stromaufwärts, d. h. in Richtung des ersten Filterrahmenabschnitts 17a, bis zu dem Gitter 23 gedrückt, so dass sich die Domen 24 in den Schaumkörper 14 hinein pressen können, um diesen zusätzlich zu fixieren.
Es sind allerdings auch Ausführungsbeispiele möglich, bei denen das Luftfilter 12 und der Schallabsorber 14 unmittelbar, d. h. ohne das Gitter 23, nacheinander angeordnet sind. Dabei können Luftfilter 12 und Schallabsorber 14 beispielsweise miteinander verklebt sein, wobei ein Abluftstrom 11 gewährleistetet ist.
Anhand der 2 wird auch ein Verfahren zum Herstellen bzw. Montieren der geräuscharmen Filteranordnung 10 deutlich.
An der stromabwärtigen Seite eines bereitgestellten Luftfilters 12 wird die umlaufende Luftleitrippe 13 angeordnet, um somit den Abluftstrom 11 von dem Luftfilter 12 zu einem dann stromabwärts in Reihe zu dem Luftfilter 12 anordenbaren, luftdurchlässigen Schallabsorber 14 zu leiten. In der stromabwärts zu dem Luftfilter 12 angeordneten umlaufenden Luftleitrippe 13 wird der luftdurchlässige Schallabsorber 14 angeordnet.
Insbesondere kann dazu in einem ersten Schritt der Filterrahmen 17 bereitgestellt werden mit dem der zuströmenden Luft zugewandten ersten Abschnitt 17a und dem der abströmenden Luft zugewandten zweiten Abschnitt 17b, wobei der zweite Abschnitt 17b die umlaufende Luftleitrippe 13 aufweist, die ausgebildet ist, um den Abluftstrom 11 von dem in dem ersten Abschnitt 17a anordenbaren Luftfilter 12 zu dem in dem zweiten Abschnitt 17b anordenbaren Schallabsorber 14 zu leiten. Um die gesamte Filteranordnung 10 zu erhalten, wird der Luftfilter 12 in dem ersten Abschnitt 17a des Filterrahmens 17 angeordnet und der luftdurchlässige Schallabsorber 14 wird in dem zweiten Abschnitt 17b des Filterrahrnens 17 angeordnet. Dabei ist zum einen wichtig, dass sowohl der Luftfilter 12 spiel- und somit leckagefrei in dem ersten Filterrahmenabschnitt 17a als auch der luftdurchlässige Schallabsorber 14 spiel- und somit leckagefrei in der umlaufenden Luftleitrippe 13 angeordnet wird, so dass sowohl zwischen Luftfilter 12 und dem ersten Filterrahmenabschnitt 17a als auch zwischen dem Schallabsorber 14 und der umlaufenden Luftleitrippe 13 jeweils keine Abluft 11 hindurchströmen kann. Zum zweiten ist es vorteilhaft, wenn der Schallabsorber 14 über die umlaufende Luftleitrippe 13 hinaussteht, insbesondere dann, wenn die Seitenflächen 15 des luftdurchlässigen Schallabsorbers 14 auch als Ausblasflächen benutzt werden können, wodurch sich der Abluftstrom 11 auf eine grßere Fläche verteilt und somit die Ausblasgeschwindigkeit und damit das Geräusch reduziert werden kann.
Nach dem Montieren der Filteranordnung aus ihren Einzelteilen ergibt sich eine montierte Filteranordnung 10, wie sie exemplarisch in einer perspektivischen Ansicht in 3 dargestellt ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Filteranordnung 10, die z. B. im Ausblasbereich eines Staubsaugers eingesetzt werden kann, kann die Filteranordnung 10 beispielsweise eine Länge l von ca. 160 mm, eine Breite b von ca. 60 mm und eine Höhe h von ca. 45 mm haben. Bei einer Höhe h₁₄ des schallabsorbierenden Schaums 14 von etwa 20 mm, ergibt sich daraus eine mögliche Höhe h₁₂ des HEPA-Filters 12 von ca. 25 mm.
Bei der Darstellung der 3 lässt sich gut erkennen, dass die Luftleitrippe 13 eine geringere Höhe h₁₃ aufweist als der darin befindliche Schallabsorber 14, so dass die Seitenflächen 15 des Schallabsorbers 14 neben seiner stromabwärtigen Luftaustrittsfläche 18 ebenfalls vorteilhaft zum Ausströmen des beruhigten Abluftstroms 11 beitragen können, wie es durch die Pfeile in 3 angedeutet ist.
Zum besseren Verständnis hinsichtlich einer möglichen Platzierung der Filteranordnung 10 in einem Staubsauger, zeigt 4 einen geöffneten Staubsauger 40 mit einer Motor-Gebläse-Einheit 41 und einem Abluftstromauslass 42. Zwischen der Motor-Gebläse-Einheit 41 und dem Auslass 42 in dem Gehäuse des Staubsaugers 40 ist in einem dafür vorgesehen Filtergehäuse die im Vorhergehenden beschriebene Filteranordnung 10 angeordnet, um einen Abluftstrom von der Motor-Gebläse-Einheit 41 zu dem Auslass 42 geräuscharm zu filtern. Dazu befindet sich die Filteranordnung 10 in einem Gehäuse (in 4 geöffnet dargestellt), aus dem sie mittels der am Rahmenabschnitt 17a befindlichen Vorsprünge bzw. Laschen 22 entfernt oder in dieses eingebracht werden kann.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen also auch einen Staubsauger 40 mit einer Filtervorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispielen.
Gemäß dem hier beschriebenen Konzept befindet sich an einem Ausblasluftfilter 12, das zum Beispiel ein HEPA-Filter umfassen kann, stromabwärts eine Luftleitrippe 13. Diese Rippe 13 kann umlaufend auf der ausströmenden Seite des Filters 12 angeformt sein. In diese dadurch gebildete Konturtasche kann wiederum ein schallabsorbierender Schaum als Schallabsorber 14 luftdicht eingeklemmt werden.
Durch Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann diffuse Ausblasluft leckagefrei an der Luftführungsrippe 13 vorbeigeführt werden und somit beruhigt an den Austrittsbereichen 15, 18 des schaumartigen Schallabsorbers 14 ausströmen.
Der Filterrahmen 17 kann gemäß manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung auch für eine Ratio-Variante ohne Schaum verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann in dem einfachen, einstückigen Aufbau des Filterrahmens 17 gesehen werden. Trotz dieses einfachen Aufbaus kann durch Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine erhebliche Geräuschreduktion im Ausblasbereich eines Haushaltsgerätes, wie z. B. eines Staubsaugers, stattfinden.
Insbesondere durch Ausführungsbeispiele, bei denen der nachgelagerte Schallabsorber 14 über den Rahmenabschnitt 17b bzw. die Luftleitrippe 13 hinaus steht, können die Seitenflächen 15 des schaumartigen Schallabsorbers 14 zusätzlich als Ausblasfläche eingesetzt werden, was zu einer weiteren Reduzierung der Luftgeschwindigkeit und dem Ausblasgeräuschs beitragen kann.
Bezugszeichenliste

10: Filteranordnung
11: Abluftstrom
12: Luftfilter
13: Luftleitrippe
14: Schallabsorber
15: Seitenfläche des luftdurchlässigen Schallabsorbers 14
16: Klebeschicht
17: Filterrahmen
17a: erster Filterrahmenabschnitt
17b: zweiter Filterrahmenabschnitt
18: stromabwärtige Luftaustrittsfläche des Schallabsorbers 14
21: Vorsprung am ersten Filterrahmenabschnitt
22: Haltegriffvorsprung am ersten Filterrahmenabschnitt
23: Gitter
24: Domen
40: Staubsauger
41: Motor-Gebläse-Einheit
42: Abluftauslass

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2000/066247 A1 [0004]
US 2001/0015132 A1 [0004]
WO 2008/070963 A1 [0004]

Claims

Filteranordnung (10) zum Reinigen eines Abluftstroms (11) mittels eines Luftfilters (12), insbesondere in einem Haushaltsgerät, umfassend: eine an einer stomabwärtigen Seite des Luftfilters (12) umlaufend angeordnete Luftleitrippe (13), die ausgebildet ist, um den Abluftstrom (11) von dem Luftfilter (12) zu einem stomabwärts in Reihe zu dem Luftfilter (12) angeordneten luftdurchlässigen Schallabsorber (14) zu leiten.
Filteranordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die umlaufende Luftleitrippe (13) ausgebildet ist, um den Abluftstrom (11) von dem Luftfilter (12) leckagefrei zu dem luftdurchlässigen Schallabsorber (14) zu leiten.
Filteranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die umlaufende Luftleitrippe (13) eine Konturtasche bildet, deren Kontur ausgebildet ist, um den luftdurchlässigen Schallabsorber (14) spielfrei aufzunehmen, so dass zwischen dem Schallabsorber (14) und der umlaufenden Luftleitrippe (13) keine Abluft hindurchströmen kann.
Filteranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die umlaufende Luftleitrippe (13) eine geringere Höhe aufweist als der darin aufzunehmende luftdurchlässige Schallabsorber (14), so dass Seitenflächen (15) des luftdurchlässigen Schallabsorbers (14) in montiertem Zustand lediglich teilweise von der umlaufenden Luftleitrippe (13) bedeckt sind.
Filteranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: einen Filterrahmen (17) zum Aufnehmen, in einem montierten Zustand, des Luftfilters (12) in einem einer zuströmenden Luft zugewandten ersten Filterrahmenabschnitt (17a) und zum Aufnehmen, in dem montierten Zustand, des luftdurchlässigen Schallabsorbers (14) in einem einer abströmenden Luft zugewandten zweiten Filterrahmenabschnitt (17b), wobei der zweite Filterrahmenabschnitt (17b) die umlaufende Luftleitrippe (13) aufweist, die ausgebildet ist, um den Abluftstrom von dem in dem ersten Filterrahmenabschnitt (17a) anordenbaren Luftfilter (12) zu dem in dem zweiten Filterrahmenabschnitt (17b) anordenbaren luftdurchlässigen Schallabsorber (14) zu leiten.
Filteranordnung (10) nach Anspruch 5, wobei die umlaufende Luftleitrippe (13) einstückig in Richtung der ausströmenden Luft an den ersten Filterrahmenabschnitt (17a) angeformt ist, um den zweiten Filterrahmenabschnitt (17b) zu bilden.
Filteranordnung (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der Filterrahmen (17) zwischen dem ersten und dem zweiten Filterrahmenabschnitt ein Gitter (23) aufweist, um den Luftfilter (12) und den luftdurchlässigen Schallabsorber (14) voneinander zu trennen.
Filteranordnung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der erste Filterrahmenabschnitt (17a) eine an eine Geometrie des Luftfilters (12) angepasste Geometrie aufweist, so dass in montiertem Zustand Seitenflächen des Luftfilters (12) vollständig von dem ersten Filterrahmenabschnitt (17a) umgeben sind.
Filteranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Luftfilter (12) einen Partikelfilter, insbesondere einen HEPA-Filter, und/oder der Schallabsorber (14) einen schallabsorbierenden Schaum aufweist.
Staubsauger (40) mit einer Filteranordnung (10) zum Reinigen eines Abluftstroms gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Herstellen einer Filteranordnung (10) zum Reinigen eines Abluftstroms (11), mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Luftfilters (12); Anordnen, an einer stomabwärtigen Seite des Luftfilters (12), einer umlaufenden Luftleitrippe (13), die ausgebildet ist, um den Abluftstrom (11) von dem Luftfilter (12) zu einem stomabwärts in Reihe zu dem Luftfilter (12) angeordneten luftdurchlässigen Schallabsorber (14) zu leiten; und Anordnen des luftdurchlässigen Schallabsorbers (14) in der umlaufenden Luftleitrippe (13).
Verfahren zum Herstellen einer Filteranordnung (10) nach Anspruch 11, wobei das Anordnen der umlaufenden Luftleitrippe (13) ein Bereitstellen eines Filterrahmens (17) mit einem einer zuströmenden Luft zugewandten ersten Abschnitt (17a) und einem einer abströmenden Luft zugewandten zweiten Abschnitt (17b) umfasst, wobei der zweite Abschnitt (17b) die umlaufende Luftleitrippe (13) aufweist, die ausgebildet ist, um den Abluftstrom (11) von dem in dem ersten Abschnitt (17a) anordenbaren Luftfilter (12) zu dem in dem zweiten Abschnitt (17b) anordenbaren Schallabsorber (14) zu leiten, wobei das Luftfilter (12) in dem ersten Abschnitt (17a) der luftdurchlässige Schallabsorber (14) in dem zweiten Abschnitt (17b) des Filterrahmens angeordnet werden.
Verfahren zum Herstellen einer Filteranordnung (10) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die umlaufende Luftleitrippe (13) derart angeordnet wird, so dass sie eine geringere Höhe aufweist als der darin aufzunehmende luftdurchlässige Schallabsorber (14), so dass Seitenflächen (15) des luftdurchlässigen Schallabsorbers (14) in montiertem Zustand lediglich teilweise von der umlaufenden Luftleitrippe (13) bedeckt sind.