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Schalldämpfer für Klimakonvektoren
Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Klimakonvektoren, bei denen die Luft aus einem Verteilerkasten, in einer Richtung senkrecht zur Eintrittsströmung in den Kasten, durch eine Anzahl Austrittsdüsen ausströmt.
Die Geräuschdämpfung bei Klimakonvektoren bereitet oft erhebliche Schwierigkeiten, da bei der bisher in den Verteilerkästen vorgenommenen Schalldämpfung durch Auskleiden der Kästen mit Filz oder anderem schallabsorbierenden Material eineFeuergefährdung nicht ganz beseitigt werden konnte. Weiterhin werden in bestimmtenFällen, s. B. bei Tonstudios oder in Senderäumen usw., sehr hohe Anforderungen an die Geräuschdämpfung gestellt. Um die Nachteile der Feuergefährdung bei den bisherigen Ausführungen von Klimakonvektoren zu beseitigen und trotzdem eine für die oben erwähnten besonderen Anwendungsfälle ausreichende Geräuschdämpfung zu erhalten, besteht die Erfindung darin, dass unmittelbar vor dem Einströmquerschnitt der Düsen ein starres, wabenförmiges Gitter angebracht ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Länge der einzelnen Waben mindestens das Dreifache ihres Durchmessers beträgt. Die Grösse der Waben wird zweckmässig so gewählt, dass auf die Einströmfläche einer Austrittsdüse mindestens 30 Waben entfallen.
Die Wabengitter können dabei aus miteinander verbundenen Metallfolien oder aus Kunststoff bestehen, wobei die Wabengitterstege so dünn wie möglich gewählt werden und ihre Dicke allein durch eine ausreichende mechanische Festigkeit bestimmt wird.
DieVerwendung starrer wabenförmigerGitter zum Zwecke der Schalldämpfung in Leitungen von Lüftungsanlagen ist bekannt. Dadurch kann die vorliegende Aufgabe jedoch nicht gelöst werden, da bei Klimakonvektoren das zu dämpfende Geräusch im wesentlichen in dem Konvektor selbst beimEinführen und Abbremsen der Primärluft entsteht.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung.
Fig. l zeigt einen Verteilerkasten für Klimakonvektoren mit dem erfindungsgemässen Schalldämpfer im Längsschnitt. Fig. 2 stellt einen Querschnitt durch den Verteilerkasten nach Fig. l dar, während die Fig. 3-7 verschiedene Möglichkeiten für das erfindungsgernässe Wabengitter wiedergeben.
Der Verteilerkasten des Klimakonvektors besteht aus einem Blechgehäuse l, in welches an einer Schmalseite über die Leitung 2 die, meist aus der Atmosphäre angesaugte und behandelte, Frischluft von einerzentrale her einströmt. Um dem Rohr 2 in dem Gehäuse 1 einen grösseren Halt zu verleihen, ist der Rand 3 der Gehäuseöffnung für die Leitung 2 leicht nach innen umgebogen.
Das Gehäuse 1 wird nach oben durch ein Tropfblech 4 abgeschlossen, in welchem die Luftaustrittsdüsen 5 befestigt sind. Die Düsen 5. die vorzugsweise eine nach einer Exponentialkurve verlaufende Form besitzen, sind dabei durch Öffnungen geeigneten Durchmessers in dem Tropfblech 4 gesteckt und mit diesem Blech durch einen Klebstoff verbunden. Der Einströmdurchmesser der Düsen 5 ist in Fig. 1 mit d bezeichnet. Er beträgt in einem bereits ausgeführten Klimakonvektor 45 mm.
An den Längsseiten des Gehäuses 1 ist innen je ein U-förmiger Rahmen 6 durch Punktschweissen an den Stellen 7 befestigt. Der obere Schenkel 6a des Rahmens wird dabei leicht federnd ausgebildet und besitzt einen stufenförmigen Absatz 6b. Der Rahmen 6 dient erstens als Lagerschiene für das Tropfblech 4, und zweitens nimmt er zwischen seinen beiden Schenkeln das Wabengitter 8 auf. Daher entspricht der Abstand zwischen dem unteren Schenkel des Rahmens 6 und dem Absatz 6b an der oberen
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Seite der Höhe des Wabengitters 8.
Diese Höhe wird von der Wabengrösse bestimmt, wobei darauf zu achten ist, dass das Verhältnis zwischen Wabendurchmesser W (Fig. 3 und 4) und Wabenlänge L, also zwischen
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besitzt die einzelne, als regelmässiges Sechseck {Fig. 4) ausgebildete Wabe einen Durchmesser von 6 mm und eine Länge von 33 mm. Das Verhältnis ist also etwa 1 : 5.
Sowohl das Wabengitter 8 als auch das Tropfblech 4 werden durch die Öffnung 9 an der dem Luftein-
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Monta-ist.
An der Unterseite des Tropfbleches 4 werden Dichtungen 11 aus geeignetem Material, z. B. aus Schaumstoff, geklebt, die auf dem Absatz 6b des Rahmens 6 aufliegen und so ein Vorbeiströmen der Luft an demGitter 8 verhindern. Die Stufe des Absatzes 6b ist dabei so ausgebildet, dass der Abstand a (Fig. l) zwischen der oberen Kante des Gitters 8 und der Einströmkante in der Austrittsdüse 5 nicht mehr als 2 mm beträgt. Bei dem bereits ausgeführten Beispiel einesVerteilerkastens nach der Erfindung beträgt dieser Abstand sogar nur 1 mm. Übersteigt der Abstand a den Wert von 2 mm, so ergibt sich, wie aus Versuchen hervorgeht, eine deutlich hörbare Verschlechterung der Geräuschdämpfung.
Weiterhin ist bei der Ausbildung der ganzen Anordnung noch auf folgende Punkte besonders zu achten.
Erstens muss der Abstand b (Fig. l) zwischen der oberen Kante der Leitung 2 und der unteren Kante des Wabengitters 8 einen bestimmten, experimentell ermittelten Wert besitzen, damit die Tangentialgeschwindigkeit der direkten Strömung aus dem Rohr 2 an der Unterseite des Gitters 8 einen bestimmten Betrag nicht überschreitet. Ferner muss vermieden werden, dass die Kernströmung der in den Verteilerkasten eintretenden Luft den Boden oder die Seitenwände des Verteilerkastens nicht direkt mit voller Energie trifft. um ein Drohnen der ungepolsterten Wände des Verteilerkastens zu vermeiden.
Schliesslich ist es erforderlich, dass die Leitung 2 so weit in das Gehäuse hineinragt, dass das Ende der Leitung 2 sich mit dem seitlichen Rand des Wabengitters 8 überlappt. da sonst unter Umständen durch direktes Anströmen des Gitterrandes Pfeifgeräusche entstehen. Bei dem schon erwähnten, bereits ausgeführten Klimakonvektor. bei dem der Verteilerkasten etwa eine Länge von 1 m und eine Breite von 20 cm besitzt, beträgt der günstigste Abstand b 8 mm, wobei der Durchmesser des Rohres 2 90 mm und die Eintrittsgeschwindigkeit der Luft in den Verteilerkasten 5 m/sec ist.
Die Grösse des Abstandes b wird dabei durch den Rohrdurchmesser des Rohres 2, die Länge des Verteilerkastens und die Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus dem Rohr 2 bestimmt. Daher kann der Abstand b bei andern Abmessungen einen ändern günstigsten Wert erhalten.
Wie in den Fig. 3-7 gezeigt, sind verschiedene Möglichkeiten für die Form der Waben des Gitters 8 gegeben. Ebenso sind als Materialien dafür mehrere Werkstoffe geeignet. Bei der bereits mehrfach erwähnten Ausführung sind die einzelnen Waben als regelmässige Sechseck, wie in Fig. 4 gezeigt, mit an allen Seiten gleichenSeitenlängen ausgebildet. Sie bestehen aus jeweils an zwei Seiten miteinander verklebten Metallfolien, die im Handel erhältlich sind. Der Durchmesser der einzelnen Waben W beträgt 6 mm und ihre Länge L 33 mm. Somit ergibt sich daraus ein Verhältnis zwischen dem Wabenquerschnitt und der Waben-
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1 :wähnt, einen Durchmesser von etwa 45 mm besitzen, etwa 50 Waben.
Diese Zahlenangaben sind nur als Beispiele zu verstehen, wobei allerdings darauf zu achten ist, dass die Waben durchmesser W so gewählt werden, dass auf diebinströmfläche einerdüse 5 mindestens 30 Waben entfallen. Die Wabengrösse in dem genannten Ausführungsbeispiel könnte also bis etwa 8 mm Durchmesser betragen.
Schliesslich sei noch erwähnt, dass zwischen dem Gehäuse 1 und dem Deckel 10 sowie dem Tropfblech 4 in üblicher Weise geeignete Dichtungen, z. B. aus Schaumstoff, vorgesehen sind, die in den Figuren nicht gezeigt sind, und die den Verteilerkasten gegen den Raum abdichten.
Die Luftströmung durch den Verteilerkasten erfolgt bei der Erfindung auf folgende Weise : Die durch das Rohr 2 in den Verteilerkasten 1 eintretende Luft wird in diesem gestaut, so dass in dem Kasten 1 ein leichter,statischerÜberdruck entsteht.DieGrösse diesesÜberdruckes istbestimmtdurch den Betrag. um den die Luftgeschwindigkeitin den Austrittsdüsen 5 höher ist als die Geschwindigkeit, mit der die einströmende Luftmenge durch das Rohr 2 in den Kasten 1 tritt. Durch das unmittelbar vor den Düsen 5 angebrachte Wabengitter 8 wird die aus dem Verteilerkasien ausströmende Luft in kleine parallele Stromfäden aufgeteilt und gleichgerichtet. so dass am Austritt des Gitters 8 eine weitgehend laminare Strömung herrscht.
Diese laminare Strömung bleibt dabei auchbei dem Einströmen in die Austrittsdüsen 5 erhalten, sobald. wie erwähnt, der Abstand Gitteroberkante, Einströmkante der Austrittsdüsen 5 nicht zu gross wird. Ferner wird ein unter Umständen aus der
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Leitung 2 herkommendes Geräusch durch das Wabengitter 8 ebenfalls mindestens teilweise gedämpft, da sich, infolge der Richtungsänderung der Luftströmung, aus dem Rohr 2 austretende Schallwellen in den Waben durch mehrfache Reflexionen totlaufen und nicht in die Austrittsdüsen 5 gelangen.
Weiterhin werden durch die sonstigen geschilderten Massnahmen, Wahl des Abstandes b und Überlappung des Seitenrandes des Gitters 8 mit dem Rohrende des Rohres 2, Pfeif- und Flattergeräusche an dem Gitter 8 selbst vermieden, so dass die Strömung durch den Verteilerkasten nahezu unhörbar ist. In bekannter Weise gelangt die die Austrittsdüsen 5 verlassende Luft dann in den zu klimatisierenden Raum.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schalldämpfer für Klimakonvektoren, bei denen dieLuft aus einem Verteilerkasten, in einer Richtung senkrecht zur Eintrittsströmung in den Kasten, durch eine Anzahl Austrittsdüsen ausströmt, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor dem Einlaufquerschnitt der Düsen ein starres, wabenförmiges Gitter angebracht ist.