DE3935350A1 - Lueftungsoeffnung in schalldaemmender ausfuehrung - Google Patents
Lueftungsoeffnung in schalldaemmender ausfuehrungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lüftungsöffnung in
schalldämmender Ausführung zur natürlichen Belüftung
von Räumen zum Betrieb für schallerzeugende Maschinen,
insbesondere Transformatoren, die über ein Schutzgitter
als Durchstecksicherung und Wetterschutz abgedeckt sind
und einen vorgeschalteten innenseitigen Schalldämpfer
aufweisen.
Bei derartigen Anordnungen besteht das Problem, eine
natürliche Belüftung vorzunehmen und dabei gleichzeitig
eine Schalldämmung zu gewährleisten. Dieses Problem ist
besonders bei tieferen Frequenzen im Bereich von 100 Hz
nur durch relativ aufwendige zusätzliche Maßnahmen
unter Anbringung von Schalldämpfern möglich. Da die
Schallpegelminderung im allgemeinen dadurch erzielt
wird, daß der Schall und damit auch die Luftströmung an
porösem Absorptionsmaterial entlanggeführt oder durch
Umlenkung auf poröses Absorptionsmaterial geführt wird,
tritt eine erhebliche Behinderung des Luftstromes mit
einem unerwünscht hohen Strömungswiderstand auf.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße
Lüftungsöffnung für eine natürliche Belüftung zu
schaffen, die einen geringen Strömungswiderstand mit
einer relativ großen freien Strömungsfläche bei ge
ringer Bautiefe gewährleistet und eine hohe Schalldäm
mung für den Einsatz bei tiefen Frequenzen von 31 bis
250 Hz ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß da
durch daß der Schalldämpfer durch etwa parallel zuge
ordnete einzelne Resonatorelemente als Helmholtz-Re
sonatoren ausgebildet und zwischen den Resonatorele
menten Luftdurchtritte gebildet sind, wobei die Reso
natorelemente auf die zu absorbierende Resonanzfrequenz
zur Schallenergieaufnahme abgestimmt sind.
Hierdurch ist es möglich, glatte Strömungsflächen in
direkten Durchtrittsöffnungen zu ermöglichen und eine
Abstimmung auf entsprechenden Frequenzbereichen durch
zuführen, wobei ausgezeichnete Lüftungseigenschaften
erzielt werden.
Eine günstige und effektive Ausbildung wir dadurch ge
schaffen, daß jedes Resonatorelement durch eine Viel
zahl von parallelen kammerartigen Hohlräumen als
Helmholtz-Resonator über seine Tiefe und/oder Breite
aufweist.
Um ein Eindringen von Wasser in den Resonator zu ver
hindern, wird vorgeschlagen, daß die den zum Hohlraum
führenden Löcher auf der Unterseite des Resonatorele
mentes angeordnet sind.
Eine Verbesserung der Resorption erfolgt dadurch, daß
jedes Resonatorelement als Helmholtz-Resonator zum Teil
mit schallschluckendem Material, wie Mineralwolle, ge
füllt ist.
Ferner wird zur Absorptionsverbesserung der Schall
energie vorgeschlagen, daß die Löcher im Resonatorele
ment über Führungen in Form von zum Hohlraum führenden
Halsstücken verlängert sind.
Um den Frequenzbereich zur Schalldämmung zu erweitern,
ist vorgesehen, daß die den Schalldämpfer bildenden
benachbarten Resonatorelemente für unterschiedliche
Resonanzfrequenzen ausgelegt sind.
Eine günstige Ausführungsform mit einem Ablauf von
eingedrungenem Wasser bzw. Tauwasser wird dadurch ge
schaffen, daß die Resonatorelemente als Einschubelement
in einem Rahmen mit einem zur Außenseite abfallenden
Winkel aufgenommen und an der Außenseite eine nach un
ten verlaufende Abschrägung aufweisen sowie die gebil
deten Luftdurchtritte zwischen den Resonatorelementen
durch Lamellen eines Schutzgitters abdeckbar sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin
dung schematiach dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Prinzipaufbau eines Schalldämpfers,
Fig. 2 ein einzelnes Resonatorelement gemäß Fig. 1,
Fig 3 einen Schnitt durch eine schalldämmende
Lüftungsöffnung,
Fig. 4 ein Resonatorelement gemäß Fig. 3 in teilweise
geschnittener Darstellung,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere
Ausführungsform eines Resonatorelementes mit
schallschluckendem Material,
Fig. 6 ein Nomogramm zur Bestimmung des Resonators
für ein Resonatorvolumen von 300 bis 2000 cm3
mit einer Halslänge von 1 cm an jedem Loch,
Fig. 7 Diagramm über einen typischen Verlauf des
Einfügungsdämmaßes in Abhängigkeit der
Frequenz.
Bei den dargestellten Ausbildungen sind in einem Rah
men 1 zur Bildung einer Schalldämmung glattwandige
Resonatorelemente 2 als Helmholtz-Resonatoren Parallel
im Abstand voneinander angeordnet. Hierdurch werden
zwischen den Resonatorelementen 2 Luftdurchtritte 3
gebildet. Jedes Resonatorelement 2 ist in eine Vielzahl
kammerartiger Hohlräume 4 unterteilt und besitzt je
weils ein Loch 5.
Gemäß Fig. 3 sind die Resonatorelemente 2 zur Außen
seite 6 in einem abfallenden Winkel aufgenommen und
besitzen an der Außenseite 6 eine nach unten verlau
fende Abschrägung 7. Den Luftdurchtritten 3 zwischen
den Resonatorelementen 2 sind an der Außenseite 6 ent
sprechende Lamellen 8 zur Bildung eines Schutzgitters
zugeordnet. Zum Abführen von Wasser bzw. zur Unter
stützung des Abtropfeffektes sind die Resonatorelemente
2 und Lamellen 8 mit Tropfkanten 9, 10 versehen. Zur
Innenseite 13 ist zusätzlich ein Insektenschutz 14 an
geordnet.
Die Löcher 5 als Verbindung zu den einzelnen Hohl
räumen 4 zur Bildung der einzelnen Resonatoren sind
zweckmäßigerweise an der Unterseite angeordnet, um das
Eindringen von Wasser zu vermeiden. Die Löcher 5 sind
dabei zur Herabsetzung der Resonanzfrequenz über Füh
rungen 11 in Form von Halsstücken verlängert.
Gemäß Fig. 5 ist der Hohlraum 4 der Resonatorelemente 2
teilweise mit einem schallschluckenden Material 12, wie
lockere Mineralwolle, ausgefüllt, um eine Verbesserung
der Verhältnisse herbeizuführen.
Eine derartige Anordnung ist über den Rahmen 1 als
vorgefertigtes Bauelement in eine Lüftungsöffnung ein
setzbar, wobei unter Berücksichtigung der auftretenden
Resonanzfrequenz die Auslegung der Resonatorelemente 2
in Form der Berechnungsweise für Helmholtz-Resonatoren
erfolgen muß.
Durch diese Anordnung wird damit beim Austritt der Luft
über die entsprechend dimensionierten Resonatorele
mente 2 im Bereich ihrer Resonanzfrequenz Schallenergie
aufgenommen.
Diese Resonanzfrequenz f0, bei der der Resonator 2
maximale Schallenergie aufnimmt, wird entsprechend
durch das Volumen V, den Lochradius R und die Halslänge
L bestimmt. Oberhalb und unterhalb der Resonanzfrequenz
nimmt die Fähigkeit des Resonators 2 Schall zu schluc
ken ab. Durch Staffelung der Resonanzfrequenz benach
barter Resonatoren 2 läßt sich der Frequenzbereich, in
dem die Schalldämmung stattfindet erweitern. Die
Gleichung zur Ermittlung der Resonanzfrequenz lautet:
f₀ in Hz Resonanzfrequenz
V in cm³ Resonatorvolumen
R in cm Halsradius
L in cm Halslänge
V in cm³ Resonatorvolumen
R in cm Halsradius
L in cm Halslänge
Die akustischen Eigenschaften einer solchen Anordnung
wurden an einem Satz von Prototypen untersucht, die
entsprechend Fig. 2 bis 4 aufgebaut waren. Gemessen
wurde das Schalldämmaß in einem bauakustischen Prüf
stand unter Zugrundelegung der DIN 52210 "Luft- und
Trittschalldämmung", Teil 1, 2 und 4, jeweils Ausgabe
August 1984, und Teil 3, Ausgabe September 1987. Die
Differenz aus dem Schalldämmaß der Einbauöffnung mit
Lüftungsgitter und dem Schalldämmaß der Einbauöffnung
ohne Lüftungsgitter ergibt das Einfügungsdämmaß des
Lüftungsgitters. Das Einfügungsdämmaß von solchen
schalldämmenden Lüftungsöffnugen hängt neben den
Resonatorparametern (Volumen, Halsradius und Halslänge)
laufendem Meter Breite des Lüftungsgitters und vom
lichten Abstand der Einschübe ab. Je nach Bedarf lassen
sich durch entsprechende Wahl dieser Lüftungsgitter
parameter - innerhalb gewisser Grenzen - praktisch be
liebige Einfügungsdämmaße einstellen. Gemessen wurden
Einfügungsdämmaße zwischen 3 und 18 dB. Aus den Meßer
gebnissen wurde das in Fig. 5 gezeigte Homogramm abge
leitet, mit dem sich schalldämmende Lüftungsöffnungen
sehr bequem akustisch konzipieren lassen. Vorzugeben
ist das Resonator-Volumen im Bereich zwischen 500 und
1000 cm3. Die Halslänge liegt mit L=1 cm fest. Nach
Eingabe der Parameter:
- - Resonanzfrequenz f0,
- - Anzahl der Resonatoren je Element und je laufendem Meter Breite des Lüftungsgitters und
- - lichter Abstand der Einschübe lassen sich aus dem Nomogramm
- - der geeignete Lochradius R und
- - das Einfügungsdämmaß bei der Resonanzfrequenz f0 auslesen. Die Wirksamkeit der Resonatoren ist auf cirka eine Oktave oberhalb und unterhalb der Resonanzfrequenz begrenzt. Je nach Höhe des Einfügungsdämmaßes bei der Resonanzfrequenz fällt die Schalldämmung oberhalb bzw. unterhalb der Resonanzfrequenz mehr oder minder stark ab, typische Verläufe der Schalldämmkurve in Abhängig keit von der Frequenz sind in Fig. 6 skizziert. Außer halb des Wirkungsbereiches der Resonatoren ist mit einem Einfügungsdämmaß von 0 dB zu rechnen. Wird die Resonanzfrequenz gestaffelt, sind die Einfügungsdämmaße getrennt zu berechnen und die Schalldämmkurven zu überlagern.
Claims (7)
1. Lüftungsöffnung in schalldämmender Ausführung zur
natürlichen Belüftung von Räumen zum Betrieb für
schallerzeugende Maschinen, insbesondere Transfor
matoren, die über ein Schutzgitter als Durchsteck
sicherung und Wetterschutz abgedeckt sind und einen
vorgeschalteten innenseitigen Schalldämpfer auf
weisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schall
dämpfer durch etwa parallel zugeordnete einzelne
Resonatorelemente (2) als Helmholtz-Resonatoren
ausgebildet und zwischen den Resonatorelementen (2)
Luftdurchtritte (3) gebildet sind, wobei die Reso
natorelemente (2) auf die zu absorbierende Reso
nanzfrequenz (fo) zur Schallenergieaufnahme abge
stimmt sind.
2. Lüftungsöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß jedes Resonatorelement (2) durch eine
Vielzahl von parallelen kammerartigen Hohlräumen
(4) als Helmholtz-Resonator über seine Tiefe und/
oder Breite aufweist.
3. Lüftungsöffnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die den zum Hohlraum (4) füh
renden Löcher (5) auf der Unterseite des Resona
torelementes (2) angeordnet sind.
4. Lüftungsöffnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Resonatorelement
(2) als Helmholtz-Resonator zum Teil mit schall
schluckendem Material (12), wie Mineralwolle, ge
füllt ist.
5. Lüftungsöffnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (5) im
Resonatorelement (2) über Führungen (11) in Form
von zum Hohlraum (4) führenden Halsstücken ver
längert sind.
6. Lüftungsöffnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Schalldämpfer
bildenden benachbarten Resonatorelemente (2) für
unterschiedliche Resonanzfrequenzen (f0) ausgelegt
sind.
7. Lüftungsöffnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Resonatorelemente
(2) als Einschubelement in einem Rahmen (1) mit
einem zur Außenseite (6) abfallenden Winkel aufge
nommen und an der Außenseite (6) eine nach unten
verlaufende Abschrägung (7) aufweisen sowie die
gebildeten Luftdurchtritte (3) zwischen den Reso
natorelementen (2) durch Lamellen (8) eines
Schutzgitters abdeckbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893935350 DE3935350A1 (de) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | Lueftungsoeffnung in schalldaemmender ausfuehrung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893935350 DE3935350A1 (de) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | Lueftungsoeffnung in schalldaemmender ausfuehrung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3935350A1 true DE3935350A1 (de) | 1991-04-25 |
Family
ID=6392067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893935350 Ceased DE3935350A1 (de) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | Lueftungsoeffnung in schalldaemmender ausfuehrung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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- 1989-10-24 DE DE19893935350 patent/DE3935350A1/de not_active Ceased
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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