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Die
Erfindung betrifft ein als Schallreduktionsbauteil ausgebildetes
Luftleitungselement, mit einem rohrförmigen Gehäuse, das an seinen beiden Enden
jeweils einen Luftleitungsanschluss aufweist.
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Es
ist bekannt, Luftleitungen mit Schalldämmmaterial zu umgeben. Das
Dämmmaterial
bildet eine außen
auf der Wandung der Luftleitung aufliegende Dämmschale, beispielsweise aus
Mineralwolle, die mit einem Blechmantel umgeben wird. Derartige
Abschnitte dieser Luftleitung können
auch mit Drosselklappen versehen werden. Ferner ist es bekannt,
in einer Luftleitung ein Luftleitungsabschnitt, also Luftleitungselement,
vorzusehen, das im Innern einen Kulissenschalldämpfer aus Schalldämpfmaterial
aufweist. Auch diese Elemente können
außen
auf ihrem rohrförmigen
Gehäuse
mit äußerer Dämmschale
versehen sein, die wiederum von einem Blechmantel umgeben ist. An
ein derartiges Element kann sich – in Strömungsrichtung der Luft der
Luftleitung betrachtet – ein
Luftleitungsstück
anschließen, dass
weder gedämmt
noch gedämpft
ist. Unter „Dämmung” ist eine
Schallminderung durch Schallreflektion, unter „Dämpfung” eine Schallminderung durch
Absorption von Luftschall zu verstehen. Die äußere Dämmschale reduziert eine Körperschall-Abstrahlung; der
erwähnte
Kulissenschalldämpfer
eine Luftschallausbreitung innerhalb der Luftleitung, insbesondere
in Leitungslängserstreckung.
Die bekannten Maßnahmen
zur Schallreduktion sind verbesserungswürdig, ferner wird eine preiswerte
Lösung
angestrebt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem
Luftleitungselement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
mindestens auf einem Bereich der Innenseite des Gehäuses mindestens
eine Schicht aus Schalldämmmaterial
angeordnet ist und dass mindestens einem Bereich der Innenseite
der Schicht aus Schalldämmmaterial
mindestens ein Schalldämpfmaterial
aufweisender Kulissenschalldämpfer
zugeordnet ist, wobei das spezifische Gewicht des Schalldämmmaterials
größer als
das des Schalldämpfmaterials
ist. Gegenüber
dem Stand der Technik befindet sich die Schicht aus Schalldämmmaterial
also nicht auf der Außenseite
des Gehäuses,
sondern auf der Innenseite des Gehäuses. Es liegt nicht nur eine
andere Position der Schalldämmschicht
vor, sondern der erwähnte äußere Blechmantel
um die außen
liegende Dämmschale
ist beim Gegenstand der Erfindung aufgrund der Innenanordnung des
Dämmmaterials
nicht vorhanden, sodass Kosten eingespart werden. Die Innenseite
des Schalldämmmaterials,
an der die von dem Luftleitungselement geführte Luft vorbeiströmt, muss
nicht bewehrt werden; sie kann beispielsweise offenporig oder geschlossenporig – je nach
verwendeten Materialien – sein.
Während
beim Stand der Technik auf die Innenseite des rohrförmigen Gehäuses im
Falle der Ausbildung eines Schalldämpfers Kulissen angeordnet
werden, sieht der Gegenstand der Erfindung vor, dass das Schalldämpfmaterial
des Kulissenschalldämpfers
einem Bereich der Innenseite der Schicht aus Schalldämmmaterial
zugeordnet ist. Demzufolge kann beispielsweise das Schalldämmmaterial
das Schalldämpfmaterial
tragen, wobei das Schalldämpfmaterial
des Luftleitungselements radial weiter innenliegend als das Schalldämmmaterial
angeordnet ist. Das spezifische Gewicht des Schalldämmmaterials
ist größer als
das spezifische Gewicht des Schalldämpfmaterials. Im Hinblick auf
eine Schallreflektion und eine Schallabsorption werden beim Gegenstand
der Erfindung sehr gute Ergebnisse erzielt. Der Kulissen schalldämpfer ist
innerhalb der Luftleitung wirksam, die mit innenliegender Dämmschale
versehen ist. Die Schallabstrahlung über die Gehäuseoberfläche (Körperschall) ist optimal durch
die innenliegende Dämmung
reduziert. Auch die Schalldämpfung
auf dem Luftweg wird durch die innenliegende Schalldämmung verbessert. Der
Kulissenschalldämpfer
sorgt für
eine Luftschallreduzierung im Innern längs des Luftleitungselements,
wobei dann, wenn das spezifische Gewicht des Schalldämmmaterials
größer als
das des Schalldämpfmaterials
ist, extrem gute Werte für
Dämmung und
Dämpfung
erzielt werden. Durch die Zusammenfassung von Dämmung und Kulisse (Dämpfung)
in einem Bauteil können
sehr gute schalltechnische Werte bei geringen Kosten erzielt werden.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung ist der Kulissenschalldämpfer auf
dem Bereich der Innenseite der Schicht angeordnet. Der Kulissenschalldämpfer ist
also auf der Schicht aus Schalldämmmaterial
vorgesehen und insbesondere an dieser befestigt.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Kulissenschalldämpfer beabstandet
zu der Innenseite der Schicht angeordnet ist. Zu diesem Zweck können Halteelemente
vorgesehen sein, um den Kulissenschalldämpfer in Position zu halten.
Diese sind beispielsweise von dem Kulissenschalldämpfer selbst
ausgebildet oder an diesem befestigt.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der gesamten
Innenseite des Gehäuses
die Schicht aus Schalldämmmaterial
angeordnet ist. Damit befindet sich auf der gesamten Innenseite
des vorzugsweise als Blechrohr ausgebildeten Gehäuses die Schicht aus Schalldämmmaterial, die
somit eine rohrförmige Struktur
bildet, in deren Inneren die Luft geleitet wird, um beispielsweise
eine Belüftung
eines Raumes eines Gebäudes
oder dergleichen vornehmen zu können.
Die Schicht aus Schalldämmmaterial
bildet somit vorzugsweise eine rohrförmige, innenliegende Dämmschale.
Bei dem Schalldämmmaterial
kann es sich vorzugsweise um innenliegende Dämmmatten handeln.
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Das
Schalldämmmaterial
besitzt insbesondere ein spezifisches Gewicht von 50 bis 300 kg/m3, vorzugsweise etwa 150 kg/m3.
Insbesondere kann die Dämmschale
mit einem einer Blechplatte vergleichbaren Flächengewicht ausgeführt sein.
Dies führt
dazu, dass das Schalldämmmaß höher als
bei einer Blechschale mit doppelter Wandstärke und nur geringfügig unterhalb
einer Dämmschale
mit zweitem Blechmantel liegt. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn
eine Schicht aus Schalldämmmaterial
eingesetzt wird, die eine Dicke von 50 mm aufweist, insbesondere
Mineralfaserplatte, und die ein spezifisches Gewicht von 150 kg/m3 besitzt.
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Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass die Schicht aus Schalldämmmaterial
eine Schichtdicke von 10 bis 100 mm, insbesondere etwa 50 mm, aufweist.
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Wie
bereits erwähnt,
ist die Schicht vorzugsweise von mindestens einer im Gehäuse angeordneten
Dämmplatte
gebildet. Das Gehäuse
ist bevorzugt ein Blechgehäuse.
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Der
Kulissenschalldämpfer
weist mindestens eine Kulisse aus Schalldämpfmaterial auf. Die Kulisse
ist insbesondere blockförmig,
vorzugsweise als Quader, ausgebildet. Insbesondere können mehrere, mindestens
einen Luftdurchströmungsspalt
zwischen sich ausbil dende Kulissen im Innern des Luftleitungselements,
angeordnet auf der Schicht aus Schalldämmmaterial, vorgesehen sein.
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Das
Schalldämpfmaterial
weist ein spezifisches Gewicht von 10 bis 150 kg/m3,
insbesondere etwa 50 kg/m3, auf.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Luftleitungselements
ist vorgesehen, dass innerhalb des Gehäuses im Bereich der rohrförmigen Dämmschale
sowie stromaufwärts des
Kulissenschalldämpfers – im Hinblick
auf die Luftströmung
gesehen – ein
Volumenstromsteller oder Volumenstromregler angeordnet ist. Der
Volumenstromsteller oder Volumenstromregler ist insbesondere als
Drosselklappe ausgebildet. Die Drosselklappe liegt in einer Zuluft-Anordnung
demgemäß stromaufwärts des
Kulissenschalldämpfers
und zwar in einem Bereich des Luftleitungselements, das die Schicht
aus Schalldämmmaterial
aufweist. Im Falle einer Drosselklappe wirkt diese vorzugsweise
mit dem Schalldämmmaterial
zusammen. In einer Abluft-Anordnung bleibt die Anordnung der Bauteile
erhalten, allerdings kehrt sich die Strömungsrichtung der Luft um.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Luftleitung, die mindestens ein Luftleitungselement – so wie
vorstehend beschrieben – aufweist.
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Insbesondere
kann die Luftleitung – in
Strömungsrichtung
der mittels der Luftleitung transportierten Luft gesehen – stromaufwärts des
Luftleitungselements ein erstes Luftleitungsstück aufweisen, das am zugeordneten
Luftleitungsanschluss des Luftleitungselements angeschlossen ist,
vorzugsweise daher ebenfalls einen Luftleitungsanschluss aufweist.
Das erste Luftleitungsstück
weist vorzugsweise eine Rohrwand auf, auf deren Außenmantelfläche eine
Dämmung angeordnet
ist. Die Dämmung
bildet vorzugsweise eine außenliegende
Luftleitungsstück-Dämmschale,
die insbesondere aus Mineralwolle bestehen und/oder von einem Blechmantel
umgeben sein kann. Die Rohrwand des ersten Luftleitungsstücks ist
bevorzugt als Blechrohrwand ausgebildet.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn die Luftleitung stromabwärts des
Luftleitungselements ein zweites Luftleitungsstück aufweist, das am zugeordneten Luftleitungsanschluss
des Luftleitungselements angeschlossen ist und hierzu insbesondere
selber einen Luftleitungsanschluss aufweist.
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Das
zweite Luftleitungsstück
ist vorzugsweise ungedämmt
und ungedämpft
ausgebildet. Es ist insbesondere als „nacktes” Blechrohr ausgebildet.
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Die
Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels,
und zwar zeigt die
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1 eine
Luftleitung in einer Zuluft-Anordnung mit einem rechteckigen Luftleitungselement und
einer rechteckigen Kulisse, wobei dem Luftleitungselement stromaufwärts ein
erstes Luftleitungsstück
und stromabwärts
ein zweites Luftleitungsstück zugeordnet
ist,
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2 die
Luftleitung aus 1, wobei das Luftleitungselement
rundrohrförmig
ist und die Kulisse einen kreisrunden Querschnitt hat,
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3 die
Luftleitung aus 2, wobei die Kulisse im Wesentlichen
einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und
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4 die
aus 1 bekannte Luftleitung in einer Abluft-Anordnung.
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Die
Figur zeigt ein als Schallreduktionsbauteil ausgebildetes Luftleitungselement 1,
das ein rohrförmiges
Gehäuse 2 aufweist,
das als Blechgehäuse 3 ausgebildet
ist. Das Gehäuse 2 weist
in der dargestellten Ausgestaltung einen rechteckigen Querschnitt
auf. Es sind alternativ jedoch auch andere Querschnittskonfigurationen,
beispielsweise quadratisch oder kreisförmig (siehe 2 und 3) denkbar.
Das Gehäuse 2 besitzt
an seinen beiden Enden 4 und 5 jeweils einen Luftleitungsanschluss 6 und 7.
Die Luftleitungsanschlüsse 6 und 7 sind
als nach innen gerichtete, umlaufende Flansche 8 und 9 ausgebildet.
Auf der Innenseite 10 des Gehäuses 2 ist eine Schicht 11 aus
Schalldämmmaterial 12 angeordnet.
Die Schicht 11 bedeckt die gesamte Innenseite 10 (Innenmantelfläche) des
Blechgehäuses 3.
Sie weist eine Schichtdicke s von 50 mm auf. Das spezifische Gewicht
des Schalldämmmaterials 12 beträgt 150 kg/m3. Die Anordnung ist vorzugsweise derart getroffen,
dass die Schichtdicke s etwa der Flanschbreite der Flansche 8 und 9 entspricht.
Es verbleibt für
einen Luftdurchströmungsweg 13 ein
freier Querschnitt mit der Abmessung d. Die Innenseite 14 des Schalldämmmaterials 12 ist
nicht verkleidet, sondern liegt offen, sodass die Luft im Luftdurchströmungsweg 13 an
ihr entlangstreicht. Die Strömungsrichtung der
Luft ist in der Figur mit dem Pfeil 15 gekennzeichnet.
Die Schicht 11 aus Schalldämmmaterial 12 bildet eine
rohrförmige,
innenliegende Dämmschale 16,
die vorzugsweise von mindestens einer Dämmmatte gebildet ist. Innerhalb
des von der Dämmschale 16 umschlossenen
Raumes ist im Innern des Blechgehäuses 3 ein Kulissenschalldämpfer 17 angeordnet,
der vorzugsweise mindestens eine Kulisse 18 aus Schalldämpfmaterial 19 aufweist.
Die Kulisse 18 ist vorzugsweise blockförmig gestaltet. Von Besonderheit
ist, dass die Kulisse 18 auf der Innenseite 14 der Schicht 11 angeordnet
und vorzugsweise dort auch befestigt ist. Sind mehrere Kulissen 18 vorhanden,
so sind diese ebenfalls alle auf der Innenseite 14 der Schicht 11 angeordnet
und vorzugsweise dort auch befestigt. Der 1 ist zu
entnehmen, dass sich die Kulisse 18 nicht über die
gesamte Länge
des Luftleitungselements 1 erstreckt, sondern stromaufseitig
im Bereich des Endes 4 einen Freiraum 20 belässt. Aufgrund
des Hineinragens der Kulisse 18 in den Luftdurchströmungsweg 13 verringert
sich dort der freie Querschnitt d auf ein Maß a. Die Kulisse 18 kann
eine beliebige Ausgestaltung annehmen. Es ist also nicht notwendig,
eine rechteckige Kulisse 18 zu verwenden. Beispielsweise
kann sich die Kulisse 18 auch aus mehreren, beliebig geformten
Elementen zusammensetzen. Das Schalldämpfmaterial 19 weist
ein spezifisches Gewicht von 50 kg/m3 auf.
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Im
Freiraum 20 ist cm Volumenstromsteller 21 in Form
einer Drosselklappe 22 angeordnet. Die Drosselklappe 22 besitzt
eine mittig zu ihr und zum freien Querschnitt d liegende Drehachse 23.
Die Ränder 24 der
Drosselklappe 22 wirken im geschlossenen Zustand mit dem
Schalldämmmaterial 12 zusammen.
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Zur
Bildung einer Luftleitung 25 kann an das Luftleitungselement 1 stromaufwärts ein
erstes Luftleitungsstück 26 und
stromabwärts
ein zweites Luftleitungsstück 27 angeschlossen
sein. Von dem ersten Luftleitungsstück 26 und dem zweiten
Luftleitungsstück 27 ist
jeweils nur ein Abschnitt (abgebrochene Darstellung) in der Figur
dargestellt.
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Das
erste Luftleitungsstück 26 besitzt
eine Rohrwand 28, die vorzugsweise im Querschnitt rechteckig
ausgebildet ist und die eine Innenabmessung d' aufweist, die vorzugsweise etwa ebensogroß oder ebensogroß wie der
frei Querschnitt d ist. Die Rohrwand 28 ist insbesondere
als Blechrohrwand 29 ausgebildet. Das dem Luftleitungselement 1 zugeordnete
Ende 30 des ersten Luftleitungsstücks 30 weist einen
nach außen
weisenden, sich über
die Rohrwand 28 radial nach außen erstreckenden Flansch 31 auf,
der mit geeigneten Verbindungsmitteln mit dem Flansch 8 des
Luftleitungselements 1 luftdicht verbunden ist. Auf der
Außenmantelfläche 32 der
Rohrwand 28 ist eine Dämmung 33 angeordnet.
Bei der Dämmung 33 handelt
es sich demzufolge um eine außenliegende
Luftleitungsstück-Dämmschale 34. Die Luftleitungsstück-Dämmschale 34 besteht
bevorzugt aus Mineralwolle. Die Luftleitungsstück-Dämmschale 34 wird von
einem Blechmantel 35 umgeben. Die Abmessung d'' des Blechmantels 35 ist etwa
ebensogroß oder
ist ebensogroß wie
die Außenabmessung
dA des Gehäuses 2.
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An
das stromabseitige Ende 5 des Luftleitungselements 1 ist
das zweite Luftleitungsstück 27 angeschlossen,
das ebenso aufgebaut ist wie das erste Luftleitungsstück 26,
jedoch keine Dämmung 33 und
auch keinen Blechmantel 35 besitzt. Auf die vorstehende
Beschreibung zum ersten Luftleitungsstück 26 wird daher im
Hinblick auf das zweite Luftleitungsstück 27 verwiesen. Mit
seinem Flansch 31 ist das zweite Luftleitungsstück 27 mit
dem Flansch 9 des Luftleitungselements 1 luftdicht
verbunden.
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Die 1 zeigt
eine Zuluft-Darstellung, die Luft strömt also, wie durch den Pfeil 15 angedeutet, zunächst durch
das erste Luftleitungsstück 26 und anschließend durch
das Luftleitungselement 1 und das zweite Luftleitungsstück 27.
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Die 2 zeigt
eine alternative Ausgestaltung des Luftleitungselements 1.
Dieses ist nun rundrohrförmig,
während
die Kulisse 18 einen kreisrunden Querschnitt aufweist.
Dabei ist die Kulisse 18 koaxial zu dem Luftleitungselement 1 angeordnet.
Zu diesem Zweck sind Halteelemente (nicht dargestellt) vorgesehen,
welche die Kulisse 18 ortsfest halten. Der freie Querschnitt
des Luftdurchströmungswegs 13 weist
nun den Durchmesser d auf. Die Kulisse 18 weist einen Durchmesser
d''' auf. Damit ergibt sich im Bereich der
Kulisse 18 ein freier Querschnitt, der beidseitig der Kulisse 18 a/2 beträgt. Der
freie Querschnitt a ist also die Differenz zwischen dem Durchmesser
d und dem Durchmesser d''' der Kulisse 18. Das erste
Luftleitungsstück 26 und
das zweite Luftleitungsstück 27 sind
analog zu dem Luftleitungselement rundrohrförmig, weisen also einen kreisförmigen Querschnitt
auf. Das erste Luftleitungsstück 26 besitzt
einen Innendurchmesser d',
der vorzugsweise etwa ebensogroß wie
der Durchmesser d des Luftleitungselements 1 ist. Die zur
Verbindung des Luftleitungselements 1 mit dem ersten Luftleitungsstück 26 und
dem zweiten Luftleitungsstück 27 verwendeten Flansche 8, 9 und 31 sind
als Ringflansche ausgebildet.
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Die 3 zeigt
eine weitere Ausgestaltung des Luftleitungselements 1,
wobei dieses rundrohrförmig
und die Kulisse 18 im Wesentlichen quaderförmig beziehungsweise
im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist. Dabei kann vorgesehen
sein, dass die Kulisse 18 zumindest in einer Richtung im
Wesentlichen den vollständigen
Durchmesser d des Luftdurchströmungswegs 13 übergreift.
Auf diese Weise kann die Kulisse 18 beispielsweise reibschlüssig in dem
Gehäuse 2 gehalten
sein. Die Innenseite 14 des Schalldämmmaterials 12 kann
allerdings auch Aussparungen (nicht dargestellt) aufweisen, um die
Kulisse 18 formschlüssig
aufzunehmen. Hinsichtlich der weiteren Ausgestaltung des Luftleitungselements 1 wird
auf das zu den 1 und 2 Gesagte
verwiesen.
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Die 4 zeigt
das Luftleitungselement 1 aus 1 in einer
Abluft-Anordnung. Das bedeutet, dass die Luft nicht, wie in 1 dargestellt,
zunächst durch
das erste Luftleitungsstück 26 und
anschließend
durch das Luftleitungselement 1 und das zweite Luftleitungsstück 27 strömt, sondern
den umgekehrten Weg durchläuft.
Dies ist in der 4 durch die umgekehrte Richtung
des Pfeils 15 dargestellt. Beispielsweise kann Luft aus
einem Raum 37 mittels des zweiten Luftleitungsstück 27 angesaugt
und durch das erste Luftleitungsstück 26 abgeführt werden.
Das Luftleitungselement 1 kann also in beiden Strömungskonfigurationen,
sowohl in der Zuluft-Anordnung (1, 2 und 3)
und der Abluft-Anordnung der 4 verwendet
werden.
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Anhand
der 1 soll nun die Funktion der Anordnung beschrieben
werden: Strömt
Luft in Richtung des Pfeils 15 durch die Luftleitung 25,
so sorgt die Dämmung 33 und
der Blechmantel 35 für
eine gute Dämmung,
sodass eine stark reduzierte Körperschall-Abstrahlung (Pfeil 36)
rings um das erste Luftleitungsstück 26 herum erfolgt.
Bei dem hier erwähnten
Schall kann es sich um Strömungsgeräusche und/oder
um Geräusche
handeln, die von einem stromaufseitigen Schallabgeber stammen, beispielsweise
ein Gespräch
in einem Nachbarraum.
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Die
Luft gelangt vom ersten Luftleitungsstück 26 in das Luftleitungselement 1 und
kann dort in Abhängigkeit
von der Stellung des Volumenstromstellers 21 im Volumenstrom
eingestellt werden. Das Schalidämmmaterial 12,
das die Dämmschale 16 bildet,
verhindert eine Körperschall-Abstrahlung
in Richtung des Pfeils 36',
also rundherum um das Luftleitungselement 1. Luftschall,
der sich in Richtung der Luftströmung
ausbreitet (entsprechend Pfeil 15) trifft stromabwärts des
Volumenstromstellers 21 auf den Kulissenschalldämpfer 17 und
erfährt
eine erhebliche Schallminderung, derart, dass es möglich ist,
stromabwärts
des Luftleitungselements 1 das zweite Luftleitungsstück 27 in
ungedämpfter
und ungedämmter Ausführung einzusetzen.
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Vorstehend
wurde im Zuge der Luftleitung 25 die Gesamtanordnung mit
Luftleitungselement 1 und den beiden Luftleitungsstücken 26 und 27 beschrieben.
Erfindungsgemäß ist es
jedoch auch, nur ein Luftleitungselement 1 einzusetzen,
wobei dies mit oder ohne Volumenstromsteller 21 erfolgen
kann. Wird kein Volumenstromsteller 21 eingesetzt, so kann
sich die Kulisse 18 über
die gesamte Länge
des Luftleitungselements 1 erstrecken. Alternativ ist es jedoch
auch möglich,
dass sich die Kulisse 18 nur über einen Abschnitt der Gesamtlänge erstreckt.
Es kann eine Kulisse 18 oder es können mehrere Kulissen 18 vorgesehen
sein. Bei mehreren Kulissen 18 kann es auch möglich sein,
dass diese an unterschiedlichen Stellen der Innenseite 14 der
Schicht 11 des Luftdämmmaterials 12 angeordnet
sind, beispielsweise an über
den Umfang verteilten Stellen und/oder an einander gegenüberliegenden
oder etwa einander gegenüberliegenden
Stellen.