DE7510042U - Kulissenschalldaempfer - Google Patents

Description

Gebrüder Trox. Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 4133 Neukirchen-Vluyn, Heymannsweg 4-6

Kulissenschalldäiapfer

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kulissenschalldämpfer für strömende Gase in Lüftungs- und Klimaanlagen mit einem rohrförmigen Kanalabschnitt von vorzugsweise rechteckigem bzw. quadratischen Querschnitt, in den mit Absorptionsmaterial ausgefüllte Kulissen eingesetzt sind, die den Kanal in mehrere parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle aufteilen.

Bei solchen Kulissenschalldämpfern, die nach dem Absorptionsprinzip arbeiten, wird durch Reibung der schwingenden Gasteilchen in dem Absorptionsmaterial Schallenergie in Wärme umgewandelt und damit dem vorbeiströmenden Gas entzogen.

Die Hauptgeräuschquelle in Lüftungs- und Klimaanlagen ist der Ventilator. Das Schalleistungsspektrum des Ventilator geräusches hat seinen höchsten Pegel im tieffrequenten Be-

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reich zwischen 100 und 500 Hz. Zu hohen Frequenzen hin fallen dagegen die Geräuschpegel ab.

Durch Sigendäinpfungen des Kanalsystems, wie Ualenkuiigen, Verzv/eigungen, Mündungsreflektionen usw., wird das Ventilatorgeräusch zum Teil herabgesetzt. Dies reicht Jedoch nicht aus, um die Forderung nach dem maximal zulässigen Geräuschpegel in Räumen zu erfüllen. Aus diesem Grunde ist in den meisten Fällen eine zusätzliche Dämpfung vorwiegend im Frequenzbereich zwischen 200 und 500 Hz erforderlich.

Bei den bekannten Kulissenschalldämpfern ist das der Dämpfung durch die Kuliseendicke d bestimmt, wobei lediglich die halbe Dicke d/2 der Kulissen wirksam ist, da diese beiderseits mit schallabsorbierendem Material ausgefüllt sind. Aus diesem Grunde liegt das Dämpfungsmaximum bei einer Frequenz f = c/2 · d. Mit c ist dabei die Schallgeschwindigkeit bezeichnet.

Zu tieferen Frequenzen hin fällt die Dämpfung stark ab. Bei den üblichen Kulissendicken liegt daher das Dämpfungsmaximum bei etwa 1000 - 2000 Hz. Um die erforderliche Dämpfung im Bereich von 200 - 500 Hz zu erreichen, muß die Kulissenlänge daher sehr groß dimensioniert werden, wodurch die Dämpfung im hochfrequenten Bereich unnötig hoch v/ird.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Absorptionsschalldämpfer in Kulissenbauart für

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Lüftungs- und Klimaanlagen zu schaffen, dessen optimale Dämpfung im Frequenzbereich zwischen 200 und 500 Hz unter Verzicht auf die unnötig hohe Dämpfung im hochfrequenten Bereich liegt und eine minimale Baulänge aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Kulissen auf einer der beiden parallel zur Kanalachse verlaufenden Seiten offen und auf der anderen geschlossen ausgebildet sind. Dabei sollen regelmäßig die Kulissen aus kleineren, in Richtung der Kanalachse hintereinander anzuordnenden Teilkulissen gebildet sein, wobei benachbarte Teilkulissen Jeweils um 180° versetzt zueinander stehen können. Dabei wird ferner zweckmäßig die Anordnung so getroffen, daß immer eine offene Seite einer Teilkulisse einer geschlossenen Seite gegenübersteht.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Kulissenausbildung besteht darin, daß die volle Kulissendicke akustisch wirksam wird, so daß sich dadurch das Dämpfungsmaximum zu f = c/4 · d ergibt. Zur Dämpfung des Frequenzbereiches zwischen 200 - 500 Hz ist demzufolge keine unnötig große Baulänge der Schalldämpfer mehr erforderlich. Vielmehr wird bereits bei geringeren Baulängen die gewünschte Dämpfung erreicht, wobei gleichzeitig auch die höherfrequenten Schallwellen in erforderlichem Maße, also nicht wie bisher» unnötigerweise stark gedämpft werden.

In spezieller baulicher Ausführung werden die Teilkulissen

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über gemeinsame Kopf- und Bodenschienen zusammengehalten. Diese beiden Schienen sollen zweckmäßig U-Profil aufweisen, so daß sie die Teilkulissen oberseitig und unterseitig umfassen, so daß eine einfache Halterung gewährleistet ist. Auch die Teilkulissen können zweckmäßig U-Profil aufweisen, wobei die freien Ober- und Unterseiten durch die genannten U-förmigen Kopf- und Bodenschienen abgedeckt sind. Darin ist eine besonders einfache und vorteilhafte Ausführungsform zu sehen.

Schließlich wird gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Anfangs- und/oder Endkulissen an den Kanten ihrer Stirnseiten abgerundet ausgebildet sind, was naturgemäß bessere Strömungsverhältnisse ergibt. Zu dem gleichen Zweck kann auch die am Ende des Schalldämpfers angeordnete Teilkulisse konisch ausgebildet sein, so daß sich zum Ende hin eine Verbreiterung des Strömungsquerschnittes ergibt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien anhand der Zeichnung näher veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäßen Teilkulissen in verschiedenen Anordnungen im schematischen Längsschnitt,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung mehrere aneinandergereihte Teilkulissen,

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In Fig. 1 sind insgesamt vier parallel und im Abstand nebeneinander angeordnete Kulissen 5 dargestellt. Diese Kulissen "bestehen aus kleineren Teilkulissen 6, die in Strömungsrichtung hintereinander in beliebiger Weise angeordnet werden können.

Jede Teilkulisse 6 ist dabei so aufgebaut, daß sie nur auf einer der beiden dem strömenden Gas zugewandten Seite offen ist. Die Teilkulissen 6 haben U-Profil und sind mit Absorptionsmaterial 7 ausfüllbar.

Wie sowohl Fig. 1 als auch Fig. 2 erkennen lassen, sind die Teilkulissen 6 wechselseitig um jeweils 180° gegeneinander versetzt hintereinander angeordnet und werden über U-förmige Kopf- und Fußschienen 8 bzw. 9 in einfacher Weise zu einer Gesamtkulisse 5 zusammengefaßt. Solche Gesamtkulissen 5 sind im Einbauzustand in ein Schalldämpfergehäuse, das einen Kanalabschnitt in einer Klimaanlage bildet, so eingesetzt, daß der Luftstrom in Längsrichtung durch die Zwischenräume, die die Gesamtkulissen 5 bilden, hindurchströmt. Dabei sind die einzelnen Gesamtkulissen 5 im allgemeinen untereinander gleich ausgebildet. In Fig. 1 sind sie nur deshalb unterschiedlich, um verschiedene mögliche Ausführungsformen derartiger Gesamtkulissen 5 zu zeigen. Die einzelnen Typen sind nachstehend beschrieben.

Mit A ist eine Teilkulisse bezeichnet, die am Anfang oder Ende

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einer Gesamtkulisse angeordnet werden kann. Die freien Seitenkanten 6a sind abgerundet, wodurch günstigere Strömungseigenschaften erhalten werden (geringer Druckverlust). Demgegenüber sind die anderen Seitenkanten 6b scharfkantig ausgebildet.

Mit B ist ein Typ bezeichnet, der in der Mitte einer Gesamtkulisse angeordnet werden kann. Dieser Typ B hat nur scharfkantige Seitenkanten 6b.

Mit C schließlich ist ein Typ bezeichnet, der als Endteilkulisse verwendet werden kann. Dieser Typ C verjüngt sich konisch.

Fig. 1 läßt ferner erkennen, daß man zweckmäßig bei einem Schalldämpfer aus zwei Teilkulissen lediglich zwei Typen A verwendet. Sofern es sich um drei Teilkulissen handelt, wären an den Enden je zwei Typen A und in der Mitte ein Typ B eingesetzt. Bei vier Teilkulissen befinden sich wiederum am Anfang und am Ende jeweils ein Typ A und in der Mitte zwei Typen B. Schließlich kann auch als Endteilkulisse, wie ebenfalls aus Fig. 1 hervorgeht, ein Typ C eingesetzt werden.

Das Maximum der erforderlichen Dämpfung wird zwar sowohl von dem üblichen Schalldämpfer als auch von dem neuen Schalldämpfer

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erreicht, allerdings bei dem neuen Schalldämpfer bei einer Kulissenlänge, die um 30# kleiner ist als bei den bekannten Schalldämpfern. Während Jedoch bei dem üblichen Schalldämpfer unnötigerweise eine extrem hohe Dämpfung im hochfrequenten Bereich erfolgt, was nur durch einen zusätzlichen Materialaufwand möglich ist, gleicht sich die Däapfungskurve des neuen Dämpfers wesentlich besser der erforderlichen Dämpfung an.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Schalldämpfers lassen sich wie folgt zusammenfassen:

1. Die volle Kulissendicke d ist akustisch wirksam, dpuch höhere Dämpfungswerte bei tiefen Frequenzen.

2. Die Schalldämpfer können nach dem Baukastenprinzip in jeder gewünschten Länge aus Teilkulissen zusammengesetzt werden.

3. Durch die strömungstechnisch günstig geformte Ausführung des Typs A treten geringe Druckverluste auf·

4. Eine weitere Druckverlustreduzierung ist durch den Einsatz der Teilkulisse Typ C auf der Abströmseite möglich_ö

5. Alle Teilkulissen werden nur durch je eine Kopf- und Fußschiene gehalten? dadurch sind nahezu beliebige Kulissenlängen herstellbar.

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6. Durch die Formgebung der Teilkulissen besitzen diese eine große Stabilität, so daß zu ihrer Herstellung sehr dünne Bleche verwendet werden können.

7. Λη die Stabilität der Absorptionsmatten können geringere Anforderungen gestellt werden, da sie in kleineren Flächeneinheiten zusammengefaßt sind.

8. Es können Absorptionsmaterialien mit geringen Raumgewichten (preisgünstig) eingesetzt werden, da zur Erzielung großer Dämpfungswerte im tieffrequenten Bereich Albsorptionsmatten mit kleinen Impedanzen sinnvoll sind.

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Claims (8)

Anlage 3 Il Πι» - 9 Ansprüche

1. Kulissenschalldämpfer für strömende Gase in Lüitungs-

und Klimaanlagen mit einem rohrförmigen Kanalabschnitt von vorzugsweise rechteckigem bzw. quadratischem Querschnitt, in den mit Absorptionsmaterial ausgefüllte Kulissen eingesetzt sind, die den Kanal in mehrere parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle aufteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissen (5) auf einer der beiden parallel zur Kanalachse verlaufenden Seiten offen und auf der anderen geschlossen ausgebildet sind.

2. Kulissenschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissen (5) aus kleineren, in Richtung der Kana3achse hintereinander angeordneten Teilkulissen (6) gebildet sind.

3. Kulissenschalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der gleichen Kulissenreihe benachbarte Teilkulissen (6) jeweils um 180° versetzt zueinander stehen.

4. Kulissenschalldämpfer nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß immer eine offene Seite einer Teilkulisse (6) einer geschlossenen Seite gegenübersteht.

5. Kulissenschalldämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teil-

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kuliscen (6) über gemeinsame Kopf- und Bodenschienen (8_S 9) zusammengehalten sind·

6. Kulissenschalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopf- und Bodenschienen (8, 9) U-Profil aufweisen.

7. Kulissenschalldämpfer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkulissen (6) U-Profil aufweisen, wobei die freien Ober- und Unterseiten durch die U-förmigen Kopf- und Bodenschienen (8, 9) abgedeckt sindo

8. Kulissenschalldämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangs- und/oder Endkulissen an den Kanten (6a) ihrer Stirnseiten abgerundet ausgebildet sind·

9· Kulissenschalldämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am 3nde des Schalldämpfers angeordnete Teilkulisse (C) konisch ausgebildet ist·

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