DE3425450C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
- F16L55/027—Throttle passages
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- Air-Flow Control Members (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau eines Schalldämpfers
für ein Luftbehandlungsgerät oder
einen Luftkanal
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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 Geräteschalldämpfern, die in Luftbehandlungsgeräten
vor und hinter dem Ventilator angewendet werden,
und Kanalschalldämpfern, 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
(Einfügungsdämpfung) zu erzielen.
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 einer 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 Verfügung und andererseits werden durch die
Schalldämpferlänge die Kosten maßgeblich beeinflußt.
Ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Art ist bekannt aus DE 26 17 000 B2. Bei
diesem Verfahren wird ein Kulissen-Schalldämpfer mit
Kulissen unterschiedlicher Breite zusammengestellt,
wobei das Breitenverhältnis der Kulissen ausschließlich
nach Dämpfungsgesichtspunkten ausgewählt ist. Die in
Betracht gezogenen Breitenverhältnisse zwischen den
Breiten der schmaleren und denjenigen der breiteren
Kulissen betragen zwischen 1 : 4 und 1 : 1. Mit derartigen
Breitenverhältnissen ist der Schalldämpfer auf bestimmte
Breitenabmessungen beschränkt, wenn vorgegebene
Spaltbreiten eingehalten werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Zusammenbau eines Schalldämpfers anzugeben, bei dem
vorgefertigte Kulissen vorgegebener Breiten in Gehäuse
von unterschiedlichen Breiten eingesetzt werden können,
wobei bestimmte vorgegebene Spaltbreiten eingehalten
werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit
den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Dadurch, daß zur Herstellung von Geräteschalldämpfern
mehrere Kulissen mit unterschiedlichen Breiten bereit
gehalten werden, kann eine Anpassung an unterschied
liche Kanalbreiten bei Einhaltung relativ enger Spalt
breiten erfolgen. Die engen Spaltbreiten haben höhere
Spaltgeschwindigkeiten (Strömungsgeschwindigkeiten der
Luft in den Spalten) zur Folge, jedoch wird gleich
zeitig die erforderliche Länge des Schalldämpfers ver
ringert. Zwar verursachen die höheren Spaltgeschwindig
keiten Strömungsrauschen, jedoch ist der Pegel des
Strömungsrauschens geringer als derjenige des gedämpften
Gerätegeräusches, so daß er für einen Geräteschall
dämpfer, dem ja noch ein Luftkanal nachgeschaltet ist,
in Kauf genommen werden kann. Bei Kanalschalldämpfern,
die am Auslaß eines in einen Raum hineinführenden Luft
kanals 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 Einhal
tung der erforderlichen Spaltbreiten bestückt werden.
Die Gesamt-Kulissenbreite kann durch Kombination der
Kulissentypen in relativ kleinen Schritten verändert
werden. Dadurch werden Überdimensionierungen der Spalt
breiten vermieden. Die Spaltbreiten können dabei so
bemessen werden, daß am Schalldämpferauslaß ein noch
beträchtliches Strömungsrauschen auftritt, das aller
dings unter dem Schalleistungspegel des gedämpften Ge
rätegeräusches bleiben muß.
Dadurch, daß die Spaltbreite zwischen den Kulissen
so bemessen ist, daß die Luftgeschwindigkeit
in den Spalten ca. 10 bis 12 m/s beträgt, wird erreicht, daß der
Schalleistungspegel des Strömungsrauschens um weniger
als 20 dB, vorzugsweise etwa 10 dB, unter dem Schallei
stungspegel des gedämpften Geräusches des Luftbe
handlungsgerätes 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 geling, die Länge, und
damit auch die Kosten, bis auf ca. die Hälfte zu re
duzieren.
Damit die Energiekosten bei Realisierung relativ hoher
Spaltgeschwindigkeiten nicht ansteigen, ist es anderer
seits wichtig, den spezifischen Druckverlust des Geräte
schalldämpfers möglichst gering zu halten. Der Druck
verlust tritt vorwiegend an den einlaufseitigen Ku
lissenenden auf, die im Stand der Technik rechteckig
gestaltet sind. Nun könnte man die einlaufseitigen
Kulissenenden halbzylindrisch abrunden oder spitz aus
laufen lassen, jedoch würde dies wiederum zu einer Ver
größerung der Kulissenlänge führen, wodurch sich die
Länge des Geräteschalldämpfers insgesamt wieder ver
größern würde.
Wenn die die Spalte be
grenzenden Ecken der Kulissen mit einem Radius von ca.
25-30 mm abgerundet sind, kann
etwa das
gleiche Ergebnis erzielt werden wie mit einer halbzylin
drischen 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. Der
artige Abrundungen bewirken einen trichterförmigen Ein
lauf in die Spalte und einen Rückgewinn des Druckver
lustes am Auslaß des vorgeschalteten Ventilators. Außer
dem werden die Wirbelbildungen in den Kanälen verringert.
Der spezifische Druckverlust des Schalldämpfers sinkt
auf die Hälfte, was andererseits die gewünschte Erhöhung
der Spaltgeschwindigkeit 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 Geräteschalldämpfern vor bzw. hinter einem
Ventilator,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Geräteschall
dämpfers,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Geräteschall
dämpfer und
Fig. 4 eine Detaildarstellung des einlaufseitigen Endes
eines Spaltes.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Luftbehandlungs
gerät dargestellt. Die Luft wird durch einen Einlaß
kanal 11 von einem Ventilator 10 angesaugt und durch
einen Auslaßkanal 12 weiterbefördert. Bei dem vor
liegenden Ausführungsbeispiel ist vor dem Ventilator 10
ein erster Geräteschalldämpfer 13 und hinter dem Venti
lator 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 ver
bunden sind. Die Geräteschalldämpfer 13, 14 können auch
direkt in das Gehäuse des Ventilators 10 integriert
sein.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Ge
räteschalldämpfers 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 sind durch
Abstandsbügel 20 voneinander bzw. von den Seitenwänden
des Gehäuses 16 getrennt. Diese Abstandsbügel 20 be
finden 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 17. Die
Kulissen 17 haben ebene Stirnseiten 22, jedoch sind
die Kanten 21, an denen die Stirnseiten 22 in die Sei
tenflächen übergehen, mit einem Radius r von ca. 25 mm
abgerundet. Versuche haben ergeben, daß hierdurch die
Druckverluste des Geräteschalldämpfers erheblich ver
ringert werden können.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind jeweils
zwei Kulissen 17, 18 mit unterschiedlichen Breiten vor
handen, die in Abhängigkeit von der lichten Breite des
Kanals 16 so ausgewählt sind, daß sich möglichst
schmale Spalte 19 ergeben, in denen die Luftgeschwindig
keit ca. 10 bis 12 m/s beträgt. Da die Kanalbreite ab
hängig ist von den Breiten der angeschlossenen Kanäle
bzw. der Breite des Luftbehandlungsgerätes, kann es er
forderlich 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. In der nachfolgenden Tabelle I sind
für vier verschiedene Kulissenbreiten von 140 mm,
160 mm, 180 mm und 200 mm die möglichen Kombinationen
dargestellt. Man erkennt, daß mit diesen vier Kulissen
typen Gesamt-Kulissenbreiten realisierbar sind, die
sich in Schritten von 20 mm unterscheiden. In der Ta
belle bezeichnet z · d₀ die Gesamt-Kulissenbreite,
wobei d₀ den Mittelwert der Breiten der verwendeten
Kulissen und z die Gesamtzahl der verwendeten Kulissen
darstellt. "z 200" bezeichnet z. B. die Anzahl der ver
wendeten Kulissen mit einer Breite von 200 mm.
Wie aus der Tabelle weiterhin zu ersehen ist, kann jede
der Gesamt-Kulissenbreiten mit maximal zwei unterschied
lichen 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.
Claims (2)
1. Verfahren zum Zusammenbau eines Schalldämpfers für
ein Luftbehandlungsgerät oder einen Luftkanal, bei
welchem in einem kanalförmigen Gehäuse Kulissen
(17, 18) unterschiedlicher Breite aus schalldämp
fendem Material mit im wesentlichen gleichen Ab
ständen montiert werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß Kulissen (17, 18) bereitgehalten werden, deren
Breiten sich um einen Betrag unterscheiden, der
10% bis 30% der breitesten Kulisse entspricht, und
daß eine derartige Kombination von Kulissen aus
gewählt wird, daß sich bei vorgegebener Gehäuse
breite gleiche Spaltbreiten zwischen den Kulissen
ergeben, wobei die Spaltbreite so ausgelegt ist,
daß die Luftgeschwindigkeit in den Spalten (19)
ca. 10 bis 12 m/s beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Unterschied der Breiten der Kulissen
zwischen 20% und 10% der Breite der breitesten
Kulisse (18) beträgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=25822800
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Legal Events
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D2 | Grant after examination | ||
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