DE1095504B - Absorptionsdaempfer fuer Klima- oder Belueftungsanlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Zur Dämpfung der von Klima- und Belüftungsanlagen, insbesondere der von Lüftern herrührenden Störgeräusche werden bekanntlich auf dem Absorptionsprinzip aufgebaute Dämpfungsanordnungen verwendet. Sie werden in die Zuluft- und Abluftkanäle unmittelbar vor dem Eintritt bzw. nach dem Austritt in den bzw. aus dem zu klimatisierenden oder zu belüftenden Raum eingeschaltet, um den Störschall von diesen Räumen fern zu halten.

In Fig. 1 und 2 sind die gebräuchlichen Formen der Absorptionsdämpfer schematisch wiedergegeben, wobei die modernere zweite Form in ihren Dämpfungseigenschaften, besonders auch bei tieferen Frequenzen, wirkungsvoller ist als die erste Anordnung.

Der Aufbau der älteren Anordnung ist in Fig. 1 gezeigt. Diese besteht aus zwei Kanälen, einem inneren, möglichst schmalen Kanal 1, dessen Wandungen durchlocht sind oder aus einem Drahtgeflecht gebildet werden, und einem äußeren Kanal 2 mit starren Wänden (aus Metall oder einem anderen Material). Der Zwischenraum zwischen den beiden Kanälen beträgt im allgemeinen 10 cm und ist mit einem Schallschluckstoff 3 ausgefüllt. Um die Dämpfung noch zu erhöhen, besitzen die Dämpfer mindestens eine Krümmung oder Knickung von mehr als 30° Richtungsänderung gegenüber der Kanalachse. Kanäle mit größerem lichtem Querschnitt als etwa 0,09 qm in der Dämpfungszone werden durch starre Zwischenwände mit dem gleichen Dämpfungsbelag aufgeteilt.

Da die damit erzielten Dämpfungswerte, analog der Schluckfähigkeit poröser Stoffe, mit der Frequenz ansteigen, die Lüfter aber Schall mit erheblichem Anteil an tiefen Frequenzen abstrahlen, ist eine entsprechende Länge für die Dämpfungsstrecke notwendig, um die Störgeräusche in dem Maße dämpfen zu können, wie es der jeweilige Zweck erforderlich macht.

Der Aufbau einer wirkungsvolleren Dämpfungsform ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei werden genau berechnete Resonanzkammern 4 mit exakt theoretisch bestimmbaren Schluckstoffpackungen (akustische Strömungswiderstände) verwendet. Die Luft strömt je nach der durchzusetzenden Luftmenge durch einen oder mehrere möglichst schmale, aus perforierten Platten oder aus Drahtgeflecht gebildete Kanäle 1 an diesen mit Schluckstoff 3 gefüllten Resonanzkammern 4 vorbei.

Die Abmessungen eines solchen aus mehreren Resonanzkammern 4 bestehenden Dämpfers, besonders dessen Höhe und Breite, setzen bei geringer Bautiefe im allgemeinen sehr viel Raum voraus. Beispielsweise betragen die Abmessungen eines in Fig. 3 dargestellten Dämpfers mit zwei Luftkanälen 1 für eine durchzusetzende Luftmenge von 7700 m³/h bei einer mittleren Dämpfung von 45 bis 50 db im Frequenzbereich von Absorptionsdämpfer für Klimaoder Belüftungs anlagen

Anmelder:

Nordwestdeutscher Rundfunk,
Hamburg 13, Rothenbaumchaussee 132-134

Dipl.-Phys. Adolf Panceram, Hamburg-Altana,
ist als Erfinder genannt worden

200 bis 2000Hz für die Breite α= 1,35 m, für die Höhe c=2,0 m und für die Tiefe &=1,25 m.

Es kommt daher verhältnismäßig häufig vor, daß aus rein baulichen Gründen die ältere Form der Dämpfer verwendet werden muß, da es im allgemeinen leichter ist, die schlankeren, wenn auch längeren Kanäle unterzubringen.

Falls die Dämpfer durch andere geräuscherfüllte Räume verlaufen, müssen sie zusätzlich ummantelt werden, und zwar je nach Größe der Störgeräusche mit verschieden dickem Mauerwerk entsprechend der Schalldämpfung.

Die Luftgeschwindigkeit in den Kanälen beider

Dämpfungsanordnungen beträgt etwa 6 bis 8 m/sec.

Die beiden bekannten, vorstehend beschriebenen

Dämpfungsanordnungen haben den Nachteil, daß eine Reinigung ihrer Kanäle oder eine Auswechslung ihrer Schluckstoffe bzw. eine Ersetzung durch einen neuen gleichwertigen Dämpfer, besonders wenn die Dämpfer mit Mauerwerk umkleidet sind, nur schwer möglich ist. Sollte aber die Vornahme einer der genannten Maßnahmen doch erforderlich werden, so setzt dies ein länger dauerndes Stillegen der Klima- oder Belüftungsanlage, verbunden mit schwierigen Ab- und Wiederaufbauarbeiten voraus. Sollte dies überhaupt möglich sein, so sind damit hohe Kosten verknüpft.

Dazu würden dann noch, insbesondere bei der Ersetzung des gesamten Dämpfers, die erheblichen Kosten für den neuen Dämpfer selbst hinzukommen. Wenn eine Reinigung unterbleibt, kann auch damit gerechnet werden, daß die in dem Lüfterstrom mit-

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geführten Staubteilchen, insbesondere die organischen gebrachten Führungswinkel 10 (vgl. Fig. 4 c) sind Bestandteile, sich in den Dämpfern absetzen und durch nicht starr mit den auf den anderen drei Flächen beihre langsame Zersetzung und Verfaulung mit der Zeit festigten Führungswinkeln 8 verbunden, so daß es nach der Atemluft unangenehme Gerüche mitteilen. Außer- Abschrauben der Platte 9 möglich ist, den Schalldem kommt die mit relativ hoher Geschwindigkeit 5 schluckkanal 5, 7 einschließlich der Querwände 6 herdurch die schmalen Kanäle strömende Luft mit den auszuziehen, um die Reinigung oder Auswechselung Schluckstoffen in unmittelbare Berührung. Es besteht durchführen zu können. Wenn zusätzlich Schluckstoffe somit die Gefahr, daß z. B. Glas- oder Steinwolle- verwendet werden, müssen diese nach Abnahme der teilchen von der Luft mitgerissen werden und in die Platte 9 zuerst herausgenommen werden und können, Atemluft gelangen. Ferner besteht Ungewißheit dar- io falls notwendig, erneuert werden,
über, ob nicht im Laufe der Zeit — etwa nach 5 bis Falls der Dämpfer mit Mauerwerk od. dgl. um-6 Jahren — infolge der immer auftretenden Erschütte- mantelt ist, muß dafür gesorgt werden, daß die Mögrungen die verwendeten Stein- und Glaswolleplatten lichkeit gegeben ist, ebenfalls diesen Schutzmantel zu langsam zerfallen (Zerbrechen der Faser), so daß in öffnen, um an die abschraubbare Platte 9 des Dämpfers immer steigendem Maße Stein- und Glaswolleteilchen 15 gelangen zu können. Wie diese Aufgabe konstruktiv in die Atemluft gelangen und mit Zeit zu gesundheit- gelöst werden kann, richtet sich weitgehend nach den liehen Schaden bei den in den Räumen beschäftigten baulichen Gegebenheiten und muß von Fall zu Fall Personen führen können. entschieden werden.

Es soll in diesem Zusammenhang erwähnt werden, Der Ersatz des aus perforierten Platten oder aus daß es bekannt ist, um das Herausfallen von Faser- 20 Drahtgeflecht hergestellten Kanals durch einen leichteilchen durch das abdeckende Lochblech zu ver- ten Schallschluckkanal bringt zudem eine Gewichtshindern, auf die dem Raum abgewandte Lochblech- ersparung, die noch erhöht werden kann, wenn nicht seite einen dünnen leichten Filz zu kleben, durch den der ganze, im allgemeinen 10 cm tiefe Zwischenraum der Schluckgrad kaum beeinträchtigt wird. Es bleibt zwischen Innen- und Außenkanal mit Schluckstoffaber der Nachteil, daß sich der Staub in den Löchern 25 platten ausgefüllt wird, sondern nur die Innenseiten der Bleche nach wie vor ablagert und im Laufe der des äußeren Kanals mit 5 cm dicken Schluckstoff-Zeit durch den dünnen Filz in die dahinterliegenden platten belegt werden. Die mit dieser Anordnung er-Schluckstoffe eindringt. zielten Dämpfungswerte erreichen die Werte», die ^ich

Zur Vermeidung dieser Nachteile besteht bei einem bei Verwendung eines in Fig. 1 dargestellten DSmp-Absorptionsdämpfer für Klima- oder Belüftungs- 30 fers gleicher Abmessungen ergeben,
anlagen mit einem oder mehreren Luftführungskanälen Ganz allgemein gilt die Forderung, insbesondere bei erfindungsgemäß die innere Wandung des bzw. jedes Verwendung von nicht mit einem Dämpfungsmittel Kanals aus einer dünnen, beispielsweise 1 mm dicken gespritzten Blechkanälen, daß die Übertragung von Schallschluckschicht, die so dicht ist, daß eine unmit- Körperschall bei der Verbindung eines einfachen Lufttelbare Berührung der strömenden Luft mit hinter der 35 kanals mit Dämpfer unterbunden werden muß.
Schluckschicht angeordneten Schluckstoffen aus- I_n den Fig. 5 a bis 5 c ist in einem waagerecht gegeschlossen ist. führten Längsschnitt, einem Querschnitt und einem

In den Fig. 4 a bis 4c und 5 a bis 5 c sind zwei Aus- lotrecht geführten Längsschnitt ein Absorptions-

führungsbeispiele von Absorptionsdämpfern nach der dämpfer dargestellt, der durch die Wahl geeigneter

Erfindung angegeben, bei denen eine Reinigung eines 40 Abmessungen für die Dämpfung tiefer Frequenzen be-

beispielsweise aus einer 1 mm dicken Schallschluck- sonders geeignet ist. Auch hier ist die Möglichkeit

schicht hergestellten Luftkanals bzw. eine Auswechse- gegeben, eine Reinigung und Auswechselung vorzu-

lung des Schluckstoffes und des Kanals selbst ohne nehmen, indem die Abdeckplatten des Dämpfers ohne

größere Schwierigkeiten vorgenommen werden kann größere Mühe abgehoben werden können. Die Luft

und eine unmittelbare Berührung der Luft mit den 45 kommt auch hier nicht in unmittelbare Berührung mit

Schluckstoffen ausgeschlossen ist. den Schluckstoffen, da sie durch Schallschluckkanäie

Die Fig. 4 a bis 4 c geben eine Dämpfungsstrecke wie- nach der Erfindung geführt wird.

der, die ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Dämpfer aufge- Dieser Dämpfer besteht aus zwei Kammern, die baut ist. Fig. 4 a zeigt schaubildlich — teilweise aufge- durch die gemauerten, beiderseitig verputzten Außenschnitten—die Dämpfungsstrecke mit dem Innenkanal 5, 50 wändeil bzw. durch die seitlich von diesen Wänden die Fig. 4b gibt schaubildlich — teilweise aufgeschnit- angebrachten Zementplatten 12, die Betonabdeckten— die Außenseite der Dämpfungsstrecke einschließ- platten 13 (vgl. Fig. 5 b) bzw. die 2 cm unterhalb derlich Querschnittes wieder, und in Fig. 4c ist ein Detail, selben angebrachten Zementplatten 14 und die drei und zwar die Befestigung des abnehmbaren Teils des ebenfalls aus Mauersteinen aufgeführten, beiderseitig Außenkanals, dargestellt. Die Luft wird durch den 55 verputzten Querwände 15 gebildet werden. Der Ab-Schallschluckkanal 5 geführt. Eine der Seitenwände stand der Querwände voneinander beträgt im vordes äußeren Kanals, eine Platte 9, ist lösbar befestigt, liegenden Fall 1,75 m. Er kann in demselben Maße z. B. abschraubbar. Dabei sind Querwände 6 vor- verringert werden, wie auf eine Dämpfung der tiefen gesehen, deren Anbringung sich entlang der ganzen Frequenzen verzichtet wird.

Dämpfungsstrecke wiederholt. Der Abstand zwischen 60 Die Luftführungskanäle 16 entstehen z. B. dadurch,

zwei Querwänden 6 beträgt bei dem Ausführungsbei- daß Metallrahmenkästen aus schmalen Winkeleisen

spiel 50 cm. von den erforderlichen Abmessungen, die sich nach

Die Querwände sind mit einem hochprozentig ge- der durchzusetzenden Luftmenge richten, hergestellt lochten Kanalstück 7, das zur Führung und Halterung werden. Die Schallschluckschicht wird zuluftseitig des Schallschluckkanals 5 dient, fest verbunden. Durch 65 innen, abluftseitig außen auf den Winkeleisen beAnbringung von Führungswinkeln 8 an drei Seiten- festigt, um eine Ausbeulung bzw. Einbeulung der flächen des äußeren Kanals ist für die Führung dieser Schallschluckschichten zu verhindern. Es entstehen Querwände und darüber hinaus für eine ausreichende auf diese Weise Kanäle mit großen freien Schluck-Abdichtung zwischen benachbarten Kammern gesorgt. schichten, die nur in den Ecken durch die schmalen Die ebenfalls auf der abschraubbaren Platte 9 an- 70 Winkelrahmen abgedeckt werden. Falls die Abmes-

sungen, besonders in der Höhe und Länge dieser Schallschluckschichten, erheblich sind, ist für die bessere Halterung der Blätter das Einschweißen von schmalen Zwischenstegen erforderlich. Damit eine Übertragung von Körperschall über diese Metallrahmenkästen unterbunden wird, werden die Winkeleisen an ihren Enden auf Korkstreifen 17, die in das Mauerwerk der Querwände eingefügt sind, aufgeschraubt.

Zur Erhöhung der Schalldämmung zwecks Fernhaltung von Störschall von außen sind die erwähnten Zementplatten 12 an den Seiten in nicht gleichbleibendem Abstand vom Außenmauerwerk 11 und die Zementplatten 14, wie erwähnt, im Abstand von 2 cm unterhalb der Betonabdeckplatten 13 angeordnet, wobei die so entstandenen Zwischenräume mit Schluckstoffen 18 ausgefüllt sind.

Die Zementplatten 12, 14 sind an den Berührungsstellen durch Kork- oder Gummistreifen voneinander, vom Fußboden und vom Mauerwerk gegen Körperschallübertragung isoliert. Dabei sind die mit je einer Nut zur Halterung der Zementplatten 12., 14 versehenen Kork- oder Gummistreifen auf Dübelsteinen in der Mittelquerwand 15 befestigt. Die Zementplatten 12, 14 sind schwingungsfähige Schallschlucker, deren Resonanzfrequenz von der Masse pro Quadratzentimeter der Platte und der Größe des Luftpolsters abhängt. Durch geeignete Wahl der Plattenstärke und des Zwischenraumes kann somit eine zusätzliche Dämpfung besonders der tiefen Frequenzen erzielt werden.

Die beiden möglichst schmalen und hohen Schallschluckkanäle 16 werden nicht parallel zueinander und senkrecht zu den Querwänden 15 durch die beiden Kammern geführt, sondern bilden einen Winkel miteinander, und zwar laufen sie in der ersten Kammer auseinander, in der zweiten wieder zusammen. Die beiden Öffnungen 19 in der Mittelquerwand 15, durch die die Luft hindurchströmt, befinden sich also außen, 10 cm von der Zementplatte 12 entfernt, in den beiden anderen Querwänden 15 befinden sich die Luftöffnungen 20 in der Mitte. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die eintretenden Schallwellen sehr häufige Reflexionen an den mit Schluckstoff 18 belegten Wänden der beiden Kammern erleiden, so daß sich mit diesem Dämpfertyp gute Dämpfungswerte erzielen lassen. Zudem ist der übrige Innenraum mit Schluckstoffen 21 etwa in der Weise ausgefüllt, wie es die Fig. 5 a bis 5 c zeigen.

Zur Verhinderung von Körperschallübertragung ist der ganze Dämpfer auf schwimmendem Estrich aufgebaut, der aus einer Betonschicht 22 und einer Schluckstoffschicht 23 besteht. Unterhalb der mittleren Querwand 15 ist der Estrich zudem auf eine Breite von 2 cm unterbrochen. Diese Querwand, wie auch die beiden anderen, stehen auf Korkstreifen 24. Die Querwände 15 sind darüber hinaus von den Außenwänden 11 durch Korkstreifen getrennt. Auch die Außenwände 11 selbst stehen auf Korkstreifen 24.

Die Abdeckung ist in mehrere Platten 13 unterteilt, so daß das Abheben derselben ohne großen Kraftaufwand möglich ist. Auch hier wird eine Weiterleitung von Körperschall möglichst verhindert, und zwar durch Einlegen von Gummistreifen 25 in die Fugen zwischen den zwei Abdeckplatten 13 oberhalb der mittleren Querwand 15 und zwischen den entsprechenden Abdeckplatten 13 und den beiden äußeren Querwänden 15 einerseits und der Außenwand 11 und der Mittelquerwand 15 andererseits. Die übrigen Fugen werden mit Kalkmörtel ausgegossen; so wird auch eine luftdichte Verbindung zwischen Abdeckplatten 13 und Außenwand 11 vorgenommen.

Gegebenenfalls kann der Dämpfer auch nur aus einer von außen zugänglichen Dämpfungskammer bestehen. An Stelle von zwei hintereinander angeordneten Dämpfungskammern, gemäß Fig. 5, können mehrere Dämpfungskammern hintereinander von außen zugänglich angeordnet sein. Falls es die räumlichen Gegebenheiten erfordern, können die Dämpfungskammern neben- oder übereinander zugänglich angeordnet sein.

Die verwendete Schallschluckschicht hat einen akustischen Widerstand von etwa 60 akustischen Ohm.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Absorptionsdämpfer für Klima- oder Belüftungsanlagen mit einem oder mehreren Luftführungskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wandung des bzw. jedes Kanals (5) aus einer dünnen, beispielsweise 1 mm dicken Schallschluckschicht besteht, die so dicht ist, daß eine unmittelbare Berührung der strömenden Luft mit hinter der Schluckschicht angeordneten Schluckstoffen (3, 21) ausgeschlossen ist.

2. Absorptionsdämpfer nach Anspruch 1 mit Querwänden zur Halterung der inneren Kanalwandurig, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen zwei benachbarten Querwänden befindliche Dämpfungskammer von außen zugänglich ist.

3. Absorptionsdämpfer nach Anspruch 2 mit mehreren Dämpfungskammern, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskammern hinter-, neben- oder übereinander angeordnet und über mindestens eine von ihnen zugänglich sind.

4. Absorptionsdämpfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gemauerten Dämpfungskammern bewegliche Abdeckplatten

(13) vorgesehen sind.

5. Absorptionsdämpfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei aus Platten aufgebauten Dämpfungskammern ein Teil (9, 13) von deren Wandung abnehmbar ist.

6. Absorptionsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein bzw. jeder Luftführungskanal (5, 7) zusammen mit den ihn tragenden Querwänden (6) ganz oder teilweise herausziehbar ist.

7. Absorptionsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungskanäle (16) schräg zur Achse des Dämpfers bzw. ein- oder mehrfach abgewinkelt verlaufen.

8. Absorptionsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen dem Luftführungskanal oder den Luftführungskanälen (5, 16) und der Außenwand (4, 11) ganz oder teilweise von Schluckstoffen (3, 21) mit gleichbleibendem oder sich änderndem Schallschluckgrad ausgefüllt ist.

9. Absorptionsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Körperschall unterbindende Materialien (17) zwischen dem Dämpfer und der Luftzuleitung sowie der Luftableitung eingeschaltet sind.

10. Absorptionsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an allen Berührungsstellen des Dämpfers mit den umgebenden Bauteilen und an den Trennstellen aller

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Einzelelemente, aus denen der Dämpfer aufgebaut französische Zusatzpatentschrift Nr. 54 338 zum

ist, den Körperschall hemmende Materialien Patent Nr. 911 288;

(z.B. 17, 24, 25) eingefügt sind. Werner Zeller, »Technische Lärmabwehr«, Stuttgart, 1950, S. 71, 72;

_T „ , „ . . ._ei ⁵ »Technische Mitteilungen«, 43. Jahrgang, 1950,

In Betracht gezogene Druckschriften: ς ^g^ & > J & &> >

Deutsche Patentschrift Nr. 805 927;

USA.-Patentschriften Nr. 2 172 771, 2 489 048; In Betracht gezogene ältere Patente:

britische Patentschrift Nr. 495 699; Deutsches Patent Nr. 1 053 173.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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