AT391755B - Geraeteschalldaempfer - Google Patents

Description

Nr. 391755

Die Erfindung betrifft einen Geräteschalldämpfer zum Einbau in ein Luftbehandlungsgerät oder einen Luftkanal, mit einem kanalförmigen Gehäuse, das mehrere plattenförmige Kulissen konstanter Breite aus schalldämpfendem Material mit im wesentlichen gleichen und über die Länge konstanten Abständen enthält, wobei mindestens zwei abgerundete Kulissen unterschiedliche Breite haben.

Es ist bekannt, in Lüftungssysteme Schalldämpfer einzubauen, die im allgemeinen aus einem rechteckigen kanalförmigen Gehäuse bestehen, welches längslaufende Kulissen aus schalldämpfendem Material enthält. Die Luft strömt durch die Spalte zwischen den Kulissen hindurch, wobei der Luftschall gedämpft wird. Man unterscheidet zwischen Geräteschalldämpfem, die in Luftbehandlungsgeräten vor und hinter dem Ventilator angewendet werden, und Kanalschalldämpfem, die in einem Luftführungskanal angeordnet sind und dafür sorgen, daß die aus dem Luftführungskanal in einen Raum austretende Luft möglichst geräuscharm ist. Beide Arten von Schalldämpfern sind nach dem Stand der Technik nach demselben Prinzip aufgebaut und sie werden generell auch nach denselben Berechnungsmethoden ausgelegt. Für derartige Schalldämpfer stehen im allgemeinen Kulissen mit einer ganz bestimmten Breite zur Verfügung. Andererseits muß der Querschnitt des Schalldämpfers dem Querschnitt des betreffenden Gerätes bzw. Kanals angepaßt sein. Dies bedeutet, daß in einem Kanal, dessen Breite vorgegeben ist, eine Anzahl von Kulissen eingesetzt wird, deren Breite ebenfalls vorgegeben ist. Die Kulissen werden in dem betreffenden Kanal so angeordnet, daß die zwischen ihnen befindlichen Spalte gleiche Breite besitzen und der Abstand der Randkulissen zur Kanalwand die halbe Spaltbreite hat Aus Kulissenbreite und Kanalbreite ergibt sich also zwangsläufig die Spaltbreite. Diese Spaltbreite ist umgekehrt proportional zur Dämpfung, sollte also so klein wie möglich gehalten werden. Die Länge des Schalldämpfers wird dann so bemessen, daß am Schalldämpferausgang die gewünschte Dämpfung des Gerätegeräusches erzielt wird. Zu berücksichtigen ist noch das am Auslaß des Schalldämpfers auftretende Strömungsrauschen, das sich dem gedämpften Gerätegeräusch überlagert und abhängig ist von der Strömungsgeschwindigkeit in den Spalten. Bei großer Spaltbreite ist die Strömungsgeschwindigkeit niedrig, so daß auch das Strömungsrauschen gering ist. Andererseits benötigt man bei großen Spaltbreiten aber eine große Schalldämpferlänge, um die gewünschte Geräteschalldämpfung (EinfÜgungsdämp&ng) zu »zielen.

Bei vorgegebener Kanalbreite und vorgegebener Breite der zur Verfügung stehenden Kulissen ergeben sich meist unvorteilhaft große Spaltbreiten, weil die Summe der Breiten der Kulissen immer nur ein ganzzahliges Vielfaches der Einheitsbreite der Kulissen sein kann. Beträgt beispielsweise die Kulissenbreite 160 mm und können in einer Kanalbreite von 1000 mm bei Einhaltung einer bestimmten Mindestspaltbreite von 90 mm vier Kulissen untergebracht werden, so können in ein» Kanalbreite von 1200 mm ebenfalls nur vier Kulissen mit einer Stärke von rund 160 mm untergebracht werden, wobei sich dann zwangsweise die Spaltbreiten auf 140 mm vergrößern (bei fünf Kulissen würde sich eine Spaltbreite von 80 mm ergeben, die bereits unter der vorgegebenen Mindestspaltbreite liegt). Wie schon dargelegt wurde, wird durch diese größeren Spaltbreiten aber die erforderliche Schalldämpferlänge ebenfalls vergrößert, im vorliegenden Beispiel um 55 %. Die Länge des Schalldämpfers ist aber ein sehr kritisches Maß, denn einerseits steht gerade für Geräteschalldämpfer häufig nur ein begrenzter Platz zur V erfögung und andererseits werden durch die Schalldämpferlänge die Kosten maßgeblich beeinflußt

Aus DE-PS 529 545 ist ein Kanalschalldämpf» bekannt, bei dem keilförmige Kulissen in Gruppen von nicht parallel zueinander angeordneten Platten eingesetzt sind. Die keilförmigen Kulissen sollen Spalte mit in Strömungsrichtung variierender Breite erzeugen. Sofern Kulissen unterschiedlicher Breite vorhanden sind, variieren diese Kulissen lediglich an der breitesten Stelle. Die schmalen Enden der Kulissen laufen jeweils auf Null aus. Die Breite der schmaleren Kulisse beträgt zwischen 30 und 70 % derjenigen der breiteren Kulisse.

Ein derart groß» Unterschied ist erforderlich, um die benötigt»! Änderungen der Spaltbreite in Längsrichtung zu erzeugen, damit die Strömungsgeschwindigkeit der Luft sich während des Durchströmens eines Spaltes verändert. Eine Optimierung einer Spaltbreite, die üb» die Kulissenlänge konstant ist, ist bei dem bekannten Kanalschalldämpf» weder angestrebt noch »reicht

Aus AT-PS 349 695 ist ein Kulissenschalldämpfer mit rechteckigen Kulissen bekannt bei dem die Kanten der Kulissen an der Anströmseite abgerundet sind. Sämtliche Kulissen haben die gleiche Breite und üb» die Länge konstante Abstände. Von einem derartigen Geräteschalldämpfer geht d» Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Geräteschalldämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei vorgegebener Kanalbreite und vorgegebener Geräteschalldämpfung eine kürzere Baulänge hat als vergleichbare bekannte Schalldämpf».

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mindestens zwei Kulissen unterschiedliche Breite haben und daß die Breite d» schmäleren Kulisse zwischen 70 % und 90 % derjenigen der breiteren Kulisse beträgt

Dadurch, daß zur Herstellung von G»äteschalldämpfem mehrere Kulissen mit unterschiedlichen Breiten bereitgehalten werden, kann eine Anpassung an unterschiedliche Kanalbreiten bei Einhaltung relativ enger Spaltbreiten erfolgen. Die engen Spaltbreiten haben höhere Spaltgeschwindigkeiten (Strömungsgeschwindigkeit»! der Luft in den Spalten) zur Folge, jedoch wird gleichzeitig die erford»liche Länge des Schalldämpfers verringert Zwar verursachen die höheren Spaltgeschwindigkeiten Strömungsrauschen, jedoch ist d» Pegel des Strömungsrauschens geringer als derjenige des gedämpften Gerätegeräusches, so daß er für ein»i Geräteschalldämpfer, dem ja noch ein Luftkanal nachgeschaltet ist in Kauf genommen werden kann. Bei -2-

Nr. 391 755

Kanalschalldämpfern, die am Auslaß eines in einen Raum hineinfühienden Luftkanals angeordnet sind, wäre eine derartige Erhöhung des Strömungsrauschens durch Einhaltung relativ enger Spaltbreiten nicht ohne weiteres akzeptabel.

Dadurch, daß die Kulissenbreiten sich in dem angegebenen Maß unterscheiden, kann mit zwei oder drei Kulissentypen ein großer Bereich möglicher Kanalbreiten unter Einhaltung der erforderlichen Spaltbreiten bestückt werden. Die Gesamt-Kulissenbreite kann durch Kombination der Kulissentypen in relativ kleinen Schritten verändert werden. Dadurch werden Überdimensionierungen der Spaltbreiten vermieden. Die Spaltbreiten können dabei so bemessen werden, daß am Schalldämpferauslaß ein noch beträchtlicheres Strömungsrauschen auftritt, das allerdings unter dem Schalleistungspegel des gedämpften Gerätegeräusches bleiben muß.

Vorzugsweise beträgt die Breite der schmaleren Kulisse zwischen 85 % und 90 % derjenigen der breiteren Kulisse. Mit derartigen Kulissen ist bereits eine sehr feine Abstufung zur Erzielung von Mindestspaltbreiten möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spaltbreite zwischen den Kulissen so bemessen ist, daß die Luftgeschwindigkeit in den Spalten ca. 10 bis 12 m/s beträgt und damit der Schalleistungspegel des Strömungsrauschens um weniger als 20 dB, vorzugsweise etwa 10 dB, unter dem Schalleistungspegel des gedämpften Geräusches des Luftbehandlungsgerätes liegt Auf diese Weise entsteht ein kompakter und wirksamer Geräteschalldämpfer, der wenig Platz beansprucht und mit erheblich geringeren Kosten herstellbar ist als bekannte Geräteschalldämpfer mit vergleichbarer Dämpfung. Es gelingt, die Länge, und damit auch die Kosten, bis auf ca. die Hälfte zu reduzieren.

Damit die Energiekosten bei Realisierung relativ hoher Spaltgeschwindigkeiten nicht ansteigen, ist es andererseits wichtig, den spezifischen Druckverlust des Geräteschalldämpfers möglichst gering zu halten. Der Druckverlust tritt vorwiegend an den einlaufseitigen Kulissenenden auf, die im Stand der Technik rechteckig gestaltet sind. Nun könnte man die einlaufseitigen Kulissenenden halbzylindrisch abrunden oder spitz auslaufen lassen, jedoch würde dies wiederum zu einer Vergrößerung der Kulissenlänge fuhren, wodurch sich die Länge des Geräteschalldämpfers insgesamt wieder vergrößern würde. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist nun vorgesehen, daß die die Spalte begrenzenden Ecken der Kulissen mit einem Radius von ca. 25-30 mm abgerundet sind. Es hat sich herausgestellt, daß mit einer derartigen Abrundung der Ecken etwa das gleiche Ergebnis erzielt wird wie mit einer halbzylindrischen Abrundung der Stirnseiten der Kulissen, jedoch ohne den Nachteil einer merklichen Vergrößerung der Baulänge. Die Kulissen haben daher immer noch eine ebene Stirnfläche und lediglich die Übergänge zwischen der Stirnfläche und den Seitenflächen sind abgerundet Derartige Abrundungen bewirken einen trichterförmigen Einlauf in die Spalte und einen Rückgewinn des Druckverlustes am Auslaß des vorgeschalteten Ventilators. Außerdem werden die Wirbelbildungen in den Kanälen verringert Der spezifische Druckverlust des Schalldämpfers sinkt auf die Hälfte, was andererseits die gewünschte Erhöhung der Spalt-Geschwindigkeit ermöglicht

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung von zwei Geräteschalldämpfem vor bzw. hinter einem Ventilator,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Geräteschalldämpfers,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Geräteschalldämpfer und

Fig. 4 eine Detaildarstellung des einlaufseitigen Endes eines Spaltes.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Luftbehandlungsgerät dargestellt. Die Luft wird durch einen Einlaßkanal (11) von einem Ventilator (10) angesaugt und durch einen Auslaßkanal (12) weiterbefördert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vor dem Ventilator (10) ein erster Geräteschalldämpfer (13) und hinter dem Ventilator (10) ein zweiter Geräteschalldämpfer (14) angeordnet. Die Geräteschalldämpfer (13) und (14) haben die gleichen Querschnittsabmessungen wie die Kanäle (11) bzw. (12) und der Ventilator (10). Sie weisen Flansche (15) auf, über die sie mit den Kanälen (11), (12) und dem Ventilator (10) verbunden sind. Die Geräteschalldämpfer (13), (14) können auch direkt in das Gehäuse des Ventilators (10) integriert sein.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Geräteschalldämpfers (14). Dieser weist ein Gehäuse (16) nach Art eines rechteckigen Blechkanals auf, an dessen Enden sich die Flansche (15) befinden. In dem Gehäuse (16) sind längslaufende parallele Kulissen (17), (18) angeordnet. Die Kulissen (17), (18) erstrecken sich zwischen der Bodenwand und der Deckenwand des Gehäuses. Im vorliegenden Fall sind zwei schmalere Kulissen (17) mit einer Breite von 160 mm und eine breitere Kulisse (18) mit einer Kulisse von 180 mm vorgesehen. Die Kulissen (17), (18), (17) sind mit gegenseitigen Abständen angeordnet, so daß zwischen ihnen Spalte (19) gebildet werden, die alle die gleiche Breite haben; lediglich zur Seitenwand hin besitzt der Spalt die halbe Breite. Die Kulissen (17), (18), (17) sind durch Abstandsbügel (20) voneinander bzw. von den Seitenwänden des Gehäuses (16) getrennt. Diese Abstandsbügel (20) befinden sich am Eintrittsende und am Austrittsende des Geräteschalldämpfers (14), und zwar jeweils an den oberen und an den unteren Enden eines jeden Spaltes (19).

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Geräteschalldämpfer sind insgesamt zwei schmalere Kulissen (17) und drei breitere Kulissen (18) vorgesehen, so daß auch hier Spalte (19) mit engen Abmessungen gebildet werden.

Fig. 4 zeigt im vergrößerten Maßstab das anströmseitige Ende eines Spaltes (19) zwischen zwei Kulissen -3-

Claims (4)

1. Nr. 391 755 (17), (18). Die Kulissen (17), (18) haben ebene Stirnseiten (22), jedoch sind die Kanten (21), an denen die Stirnseiten (22) in die Seitenflächen übergehen, mit einem Radius (r) von ca. 25 mm abgerundet Versuche haben ergeben, daß hierdurch die Druckverluste des Geräteschalldämpfers erheblich veiringert werden können. Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind jeweils zwei Kulissen (17), (18) mit unterschiedlichen Breiten vorhanden, die in Abhängigkeit von der lichten Breite des Kanals (16) so ausgewählt sind, daß sich möglichst schmale Spalte (19) ergeben, in denen die Luftgeschwindigkeit ca. 10 bis 12 m/s beträgt. Da die Kanalbreite abhängig ist von den Breiten der angeschlossenen Kanäle bzw. der Breite des Luftbehandlungsgeiätes, kann es erforderlich sein, Kulissen (17), (18) mit unterschiedlichen Breiten zur Verfügung zu stellen, um für jeden Kanal eine optimale Gesamt-Kulissenbreite zu erhalten. Die Gesamt-Kulissenbreite ist die Summe aller Breiten der in einem Kanal verwendeten parallelen Kulissen. Die Differenz zwischen der lichten Kanalbreite und der Gesamt-Kulissenbreite entspricht der Summe aller Spaltbreiten. Bei einem Beispiel sind vier verschiedene Kulissenbreiten von 140 mm, 160 mm, 180 mm und 200 mm vorhanden. Mit diesen vier Kulissentypen sind Gesamtkulissenbreiten realisierbar, die sich in Schritten von 20 mm unterscheiden. Jede der Gesamt-Kulissenbreiten kann mit maximal zwei unterschiedlichen Kulissentypen realisiert werden. Die Breiten der gleichzeitig verwendeten Kulissen unterscheiden sich - bezogen auf die Breite der größeren Kulisse - zwischen etwa 10 % und 15 %. Beispielsweise wird bei einer Gesamt-Kulissenbreite von 380 mm eine größere Kulisse von 200 mm Breite und eine kleinere Kulisse von 180 mm Breite benutzt. Dies bedeutet, daß die kleinere Kulisse um 10 % schmaler ist als die breitere Kulisse. PATENTANSPRÜCHE 1. Geräteschalldämpfer zum Einbau in ein Luftbehandlungsgerät oder einen Luftkanal, mit einem kanalförmigen Gehäuse, das mehrere plattenförmige Kulissen konstanter Breite aus schalldämpfendem Material mit im wesentlichen gleichen und über die Länge konstanten Abständen enthält, wobei mindestens zwei abgerundete Kulissen unterschiedliche Breite haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der schmäleren Kulisse (17) zwischen 70 % und 90 % derjenigen der breiteren Kulisse (18) beträgt
2. 2. Geräteschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der schmäleren Kulisse (17) zwischen 80 % und 90 % derjenigen der breiteren Kulisse (18) beträgt
3. 3. Geräteschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Spalte (19) begrenzenden Ecken (21) der Kulissen (17,18) mit einem Radius von ca. 25 mm abgerundet sind.
4. 4. Geräteschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kulissen (17,18) Abstandhalter (20) angeordnet sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnung .4.