NO145736B - Kulisselyddemper. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en kulisselyddemper for strømm-ende gasser i luftings- og klimaanlegg med en rørformet kanal med fortrinnsvis rettvinklet, henholdsvis kvadratisk tverrsnitt, i hvilken det er innsatt kulisser av absorbsjonsmateriale som oppdeler kanalen i flere parallelt til hverandre forløpende og i samme retning gjennomstrømmede strømningskanaler.

Ved slike kulisselyddempere som arbeider etter ab-sorbs jonsprinsippet blir ved friksjon av de svingende gasspar-tikler i absorbsjonsmaterialet lydenergien omdannet til varme og dermed trukket ut fra den forbistrømmende gass.

Hovedlydkilden i lufte- og klimaanlegg er ventilato-ren. Lydeffektspekteret til ventilasjonslyden har sitt høyeste nivå i lavfrekvensområdet mellom 100 og 500 Hz. Mot høyere frekvenser synker derimot lydnivået (se hertil spektrum 1 på fig. 4) .

Ved egendempning av kanalsystemet, f. eks. ved ombøy-ninger, avgreninger, munningsrefleksjoner osv., blir ventilator-lyden delvis redusert (sammenlign hertil spektrum 2 på fig. 4). Dette er imidlertid ikke tilstrekkelig til å oppfylle kravene til det maksimalt tillatte lydnivå i rom (se hertil spektrum 3 på fig. 4).

Av denne grunn er det i de fleste tilfeller nødven-dig med en ekstra dempning overveiende i frekvensområdet mellom 200 og 500 Hz.

Ved de kjente kulisselyddempere er dempningsmaksimum bestemt av kulissetykkelsen d. Ved disse på begge sider med lydabsorberende materiale utfylte kulisser ligger dempningsmaksimum ved en frekvens f = c/2 . d. Med c menes her lyd-hastigheten.

Mot de lavere frekvenser synker dempningen sterkt.

Ved de vanlige kulissetykkelser ligger derfor dempningsmaksimum ved ca. 1000 - 2000 Hz. For å oppnå den nødvendige dempning i området mellom 200 - 5000 Hz, må kulisselengden derfor være meget stort dimensjonert, hvorved dempningen i det høyfre-kvente område blir unødvendig høy (se hertil spektrum 4 på fig. 4)..

Utgående fra disse betraktninger er.-den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen å tilveiebringe en absorb - sjonslyddemper av kulissetypen for lufte- og klimaanlegg, hvis optimale dempning ligger i frekvensområdet mellom 200 og 500 Hz, idet det gis avkall på den unødvendige sterke dempning i det høyfrekvente område, og hvilken lyddemper skal ha en minimal byggelengde.

Denne oppgave blir løst ved at kulissene på en av de to mot den strømmende gass vendte sider er utformet åpen og på den andre side lukket, og at strømningskanalene er begrenset av en åpen og en lukket side. Derved skal regelmessig kulissene dannes av mindre, i strømningsretning etter hverandre anordnede delkulisser, hvorved hosliggende delkulisser hver gang kan stå om 180° vendt i forhold til hverandre. Derved foreslås videre hensiktsmessig at bestandig en åpen side på en delkulisse står overfor en lukket side.

Fordelen ved kulisseutformingen ifølge oppfinnelsen består deri at hele kulissetykkelsen er akustisk virksom, slik at derved dempningsmaksimum oppnås lik f = c/4 . d. Til dempningen av frekvensområdet mellom 200 og 500 Hz er følgelig ikke mer nødvendig med en unødvendig stor byggelengde for lyddmpe-ren. Tvert imot blir allerede ved mindere byggelengder den ønskede dempning oppnådd, hvorved samtidig også de høyere fre-kvente lydbølger i nødvendig grad, altså ikke som tidligere i unødvendig grad, blir sterkt neddempet.

I en spesiell byggemessig utførelse blir delkulissene sammenholdt over felles hode- og bunnskinner. Disse to skinner skal hensiktsmessig ha U-profil, slik at delkulissene blir omsluttet på oppsiden og nedsiden, slik at det er sikret en enkel fastholding. Også delkulissene kan hensiktsmessig ha U-profil, hvorved de frie oversider og undersider tildekkes av de nevnte U-formede hode- og bunnskinner. Derved er det oppnådd en særlig enkel og fordelaktig utførelsesform.

Dessuten foreslås ifølge oppfinnelsen at begynnelses-og/eller endekulissene ved kantene av sine endesider er formet avrundet, noe som på naturlig måte gir bedre stromningsforhold. Til det samme formål kan også den ved enden av lyddemperen anordnede delkulisse være konisk utformet slik at det mot enden fremkommer et okende stromningstverrsnitt.

Oppfinnelsen skal i det folgende nærmere forklares ved hjelp av utforelseseksemplet som er fremstilt på tegningen, som viser: Fig. 1 en kulisselyddemper av vanlig byggetype som skjematisk lengdesnitt,

fig. 2 delkulissen ifolge oppfinnelsen i forskjel-lige anordninger, likeledes som skjematisk lengdesnitt,

fig. 3 et perspektivisk riss som viser flere etter hverandre anordnede delkulisser,

fig. 4 en grafisk fremstilling av lydnivået i av-hengighet av frekvensen, og

fig. 5 et grafisk riss som viser dempningen i av-hengighet av frekvensen.

Fig. 1 viser en vanlig byggetype for kulisselyddempere, hvor flere ved siden ar hverandre stående kulisser 1 er innsatt i et kanalhus 2 med kvadratisk eller rettvinklet tverrsnitt.

Tykketen til kulissene 1 er betegnet med d og deres avstand fra hverandre med s. Ved kanalveggen fremkommer av-standen s/2. Lengden til kulissen er angitt med 1. De kjente kulisser 1 har en omlopende ramme la, som omslutter absorbsjonsmaterialet 3 av mineralull e.l.

Lyddemperen blir gjennomstrømmet i retning av pil-ene a, hvorved mellomrommene mellom de enkelte kulisser danner parallelt til hverandre forlopende stromningskanaler 4.

Ved slike kjente kulisselyddempere er bare halve tykkelsen d/2 til kulissen 1 virksom, slik at det ved lave frekvenser oppnås en lav dempning. Dette har til resultat at lyddemperne utformes relativt lange for også å oppnå en tilstrekkelig dempning av disse lave frekvenser.

I motsetning hertil har man kulissene 5 ifolge oppfinnelsen som, slik det fremgår av fig. 2, er oppbygget av mindre delkulisser 6 som kan være anordnet i stromningsretning

etter hverandre på vilkårlig måte.

Hver delkulisse 6 er derved oppbygget slik at den bare er åpen på én av de to mot den strommende gass vendte sider. Delkulissene 6 har U-profil og er utfyllbare med ab-sorbs jonsmateriale 7.

Som det fremgår såvel av fig. 2 som også av fig. 3

er delkulissene 6 vekselvis innbyrdes om 180° forskjovet i forhold til hverandre og blir ved hjelp av U-formede topp-

oy bunnskinner 8 henholdsvis 9 på enkel måte sammenfattet til hele kulissen 5. Slike kulisser 5 er så innsettbare på samme måte som den kjente utforelse ifolge fig. 1 i en kanal 2 slik at derved lyddemperen dannes. Imidlertid er ved utfbrelses-formen ifolge oppfinnelsen ikke lenger d/2, men hele kulissetykkelsen d akustisk virksom, slik at også hoyere dempnings-verdier ved lavere frekvenser kan oppnås.

Det er tenkelig med flere utfbrelsesformer for delkulissene 6. De enkelte typer fremgår av fig. 2.

Med A er det betegnet en delkulisse som kan være anordnet i begynnelsen eller slutten av en helkulisse. De frie sidekanter 6a er avrundet, hvorved det oppnås gunstigere strom^ ningsegenskaper (mindre trykktap). Fblgelig er de andre sidekanter 6b skarpkantet utformet.

Med B er det betegnet den type kulisse som kan anord-nes i midten av en hel kulisse. Denne type B har bare skarp-kantede sidekanter 6b.

Med C er det til slutt betegnet en type som kan benyttes som endedelkulisse. Denne type C avsmalner konisk.

Fig. 2 viser videre at man hensiktsmessig ved en lyddemper av to delkulisser bare benytter to type. A. Hvis det dreiet seg om tre delkulisser, vil man ved endene benytte to type A og i midten en type B. Ved fire delkulisser befinner det seg igjen ved begynnelsen og ved slutten en kulisse av typen A og i midten to type B. Til slutt kan det også som endedelkulisse, slik det likeledes fremgår av fig. 2, benyttes en kulisse av typen C.

Forskjellen i akustiske egenskaper mellom lyddemperen ifolge oppfinnelsen og de vanlige lyddempere fremgår av den grafiske fremstilling, se fig. 6. Den med 7 betegnede kurve viser den nodvendige dempning. Det fremgår at maksimum ligger ved ca. 250 Hz. Dette maksimum blir såvel oppnådd av den vanlige lyddemper - kurve 6 - som av den nye lyddemper - kurve 5 men ved den nye lyddemper med en kulisselengde som er 30% mindre enn lengden til de kjente lyddempere. Mens imidlertid ved de vanlige lyddempere det på unodvendig måte fremkommer én ekstremt sterk dempning i det høyfrekvente området, noe som bare er mulig ved et ekstra materialoppbud, tilpasser dempningskur-ven til den nye lyddemper seg vesentlig bedre til den nodvendige dempning.

Fordelen ved lyddemperen ifolge oppfinnelsen kan sammenfattes på fSigende måte: 1. Hele kulissetykkelsen d er akustisk virksom, derved oppnås hbyere dempningsverdi ved lavere frekvenser. 2. Lyddemperen kan sammensettes etter byggekasseprin-sippet i enhver onsket lengde av delkulisser. 3. På grunn av den stromningsteknisk gunstig utfor-mede utforelse av typen A opptrer små trykktap. 4. En ytterligere trykktapredusering er mulig ved an-vendelsen av delkulissen av type C på utstrbmningssiden. 5. Alle delkulisser blir fastholdt bare ved hjelp av en toppskinne og en bunnskinne. Derved kan det fremstilles til-nærmet enhver vilkårlig kulisselengde. 6. Ved formgivningen av delkulissene har disse fått en stor stabilitet, slik at det ved fremstillingen kan benyttes meget tynne plater. 7. Det kan stilles mindre krav til stabiliteten for absorbsjonsmattene, da de er sammenfattet i mindre flateenheter. 8. Det kan benyttes absorbsjonsmaterialer med lavere romvekt (mere prisgunstig) da det for oppnåelse av store demp-ningsverdier i lavfrekvente områder er hensiktsmessig med ab-sorbs jonsmatter med små impedanser.

Claims (9)

1. Kulisselyddemper for strømmende gasser i luftings-og klimaanlegg med en rørformet kanal, fortrinnsvis med rettvinklet eller kvadratisk tverrsnitt, i hvilken det er innsatt kulisser av avbsorbsjonsmateriale, som oppdeler kanalen i flere parallelt til hverandre forløpende og i samme retning gjennom-strømmende strømningskanaler, karakterisert ved at kulissene (5) er utformet åpne på én av de to mot den strømm-ende gass vendte sider og lukket på den andre side, og at strøm-ningskanalene (4) er begrenset av en åpen og av en lukket side.

2. Kulisselyddemper ifølge krav 1, karakterisert vedat kulissene (5) er dannet av mindre, i strøm-ingsretningen etter hverandre anordnede delkulisser (6).

3. Kulisselyddemper ifølge krav 2, karakterisert ved at hosliggende delkulisser (6) står vendt 180° i forhold til hverandre.

4. Kulisselyddemper ifølge krav 3, karakterisert ved at det bestandig overfor en åpen side av en delkulisse (6) står en lukket side.

5. Kulisselyddemper ifølge ett eller flere av kravene 2-4,karakterisert ved at delkulissene (6) sammenholdes over felles topp- og bunnskinner (8, 9).

6. Kulisselyddemper ifølge krav 5, karakterisert ved at topp- og bunnskinnene (8, 9) har U-profil.

7. Kulisselyddemper ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at delkulissene (6) har U-profil, hvorved de frie over- og undersider er tildekket av de U-formede topp- og bunnskinner (8, 9).

8. Kulisselyddemper ifølge ett eller flere av kravene 1-7,karakterisert ved at begynnelses-og/eller endekulissene ved kantene (6a) av sine endesider er utformet avrundet.

9. Kulisselyddemper ifølge ett eller flere av kravene 1-8,karakterisert ved at den ved enden av lyddemperen anordnede delkulisse (C) er kilformet.