CH290699A - Als Wärmeaustauscher ausgebildete Einrichtung zur Dämpfung von Gasschwingungen, insbesondere für Brennkraftmaschinen. - Google Patents

Description

  Als     Wärmeaustauscher    ausgebildete     Einrichtung        zur    Dämpfung von     Gasschwingungen,     insbesondere     für        Brennkraftmaschinen.       Es ist bekannt, die     Schwingungen    von       Brennkraftmaschinen-Abgasen    zu dämpfen,  indem man das mit seitlichen Löchern ver  sehene Abgasrohr mit einem     Schallschluck-          Stoff    wie Metallwolle, Glaswatte o. ä.

   umgibt  Die     Absorptions-    oder     Schallsehluekstoffe     dämpfen jedoch hauptsächlich Schall mit  hoher Schwingungszahl, während     niederzah-          lige    Schwingungen den     Schallschluckstoff    fast  ungedämpft durchlaufen.  



  Weiter ist bekannt, Schallschwingungen in  Räumen von entsprechend bemessener Grösse  durch mehrfache Reflexion zu dämpfen, je  doch ist der dadurch erzielbare     Dämpfungs-          grad    gering.  



  Zur Verringerung des Körperschalls von       Dämpfungseinrichtungen    werden deren Au  ssenwandungen aus einzelnen Schichten, unter  Umständen mit Rippen und dergleichen zur  Verstärkung oder auch zur Vergrösserung der  wärmeübertragenden Fläche ausgeführt, wel  che aber eine unerwünschte Gewichts- und  Kostenerhöhung mit sich bringen. Die mehr  schichtige     Wandungsausbildung    setzt auch  gleichzeitig die Wärmeübertragung durch die  Wandung wieder herab, was sich nachteilig  auswirkt, besonders wenn zu     Heizzwecken    ein  Wärmeaustausch stattfinden soll.  



  Aus diesen Gründen ergibt sich bei den  bekannten Einrichtungen keine ausreichende       Dämpfungswirkung    und Wärmeübertragung.    Die vorliegende Erfindung zielt auf die  Behebung dieser Mängel     hin.     



  In der-beiliegenden Zeichnung ist ein Aus  führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes  dargestellt.  



       Abb.1    zeigt einen Längsschnitt und       Abb.    2 einen Querschnitt durch die Ein  richtimg.  



       Abb.    3 und 4 stellen Einzelheiten dar.  Die heissen Abgase einer     Brennkraft-          maschine    gelangen durch das Rohr a in- den  Schalldämpfer. In dessen     Innerem    läuft diese  Leitung als gelochtes Rohr oder Siebrohr b  weiter, das von einem     wärmeleitenden    Schall  absorptionsstoff c, wie dichter Metallwolle  oder dergleichen, umgeben     ist.        Anschliessend     folgt. eine Kammer d und hierauf wieder ein  Absorptionsdämpfer e mit Siebrohr     f,    worauf  der     Abgasauslass    durch das     Endrohr        cg    er  folgt.

   Diese verschiedenen     Dämpfungsglieder     sind von einem gemeinsamen Aussenmantel     h     umgeben, an welchen sich innen ein     zweiter     Mantel i anlegt. Dieser trägt an seiner Innen  fläche zahlreiche     Ausbuchtungen    k und aus  gestanzte Lappen 1. Wie aus     Fig.    3 ersicht  lich ist, sind die Lappen 1 verschieden lang  und deren annähernd ebenen Flächen ver  schieden geneigt. Zudem sind die Lappen der  art ausgestanzt, dass die Schnittlinien r der  Lappen mit dem Mantel i verschiedene Rich  tungen aufweisen.

   Die in     Fig.    4 dargestellten  Ausbuchtungen k sind mit annähernd ebenen      seitlichen Flächen s versehen, die gegenüber  dem Mantel i ebenfalls verschieden geneigt       sind    und deren     Sehnittlinien    u mit dem Man  tel i verschiedene     Richtungen    aufweisen. Statt  eines vollständigen Mantels     i    können dem  Aussenmantel h auch einzelne Längs- oder  Querstreifen mit den Organen<I>k</I> und<I>l</I> ange  legt werden. Neben den Lappen     l    könnten  noch Stifte vorgesehen sein.  



  Der Aussenmantel h ist in     einem    gewissen  Abstand von einem weiteren Mantel m um  geben; in den Raum zwischen den beiden       Mänteln.   <I>h</I> und<I>m</I> wird das durch den Wärme  austausch mit dem heissen Abgas zu erwär  mende Medium, z. B. Frischluft zu     Heizzwek-          ken,        hindurehgeleitet.    Die     Zuführung    erfolgt  durch das Rohr n, die Weiterleitung durch  das Rohr o.  



  Die Schwingungen der bei     a    zugeführten  Abgase werden nun im hohen Bereich von  den Absorptionsgliedern c und c gedämpft,  die auch zu einem einzigen, den ganzen Man  <I>tel h</I> durchlaufenden Absorptionsteil verei  nigt sein können. Über den ganzen, auch tie  fen     Schwingungsbereich    wird die     Dämpfungs-          wirkung    jedoch erst durch die Reflexions  dämpfung an der Vielzahl der verschieden  gerichteten Flächen der Ausbuchtungen k  bzw. Lappen 1 ausgedehnt und so eine starke  Dämpfung im gesamten     Schwingungsgebiet     erzielt.  



  Neben dieser Vergrösserung     und        Verstär-          kung    der     Dämpfung    bewirken ferner die Or  gane<I>k</I> und<I>1</I> zugleich eine Vergrösserung der  wärmeübertragenden Fläche. Die Wärmeüber  tragung erfährt aber ausserdem noch eine  Steigerung durch den metallischen Absorp  tionsstoff c und e, der den rasch strömenden  heissen Abgasen infolge seiner     ebenfalls    sehr  grossen Oberfläche auch bei kürzester     Durch-          strömzeit    ihren Wärmeinhalt entzieht     und    ihn  gleichmässig den Ausbuchtungen k und Lap  pen 1 zuführt.  



  Es ist zweckmässig, wie die     Abb.1    zeigt,  auch auf der Aussenseite des Mantels h zahl  reiche Lappen p     anzubringen,    die auch hier  die wärmeübertragende Fläche vergrössern,  ausserdem aber auch die durchströmende Luft    verwirbeln und so eine bessere     Erwärmung     gewährleisten. Neben den Lappen p können  noch Ausbuchtungen vorgesehen sein.  



  Die Organe<I>k</I> und<I>1</I> ergeben also als beson  deren Vorzug dieser     Anordnung    sowohl eine       Dämpfungsverstärkiuig    und gleichzeitige Ver  breiterung der Dämpfung auf das gesamte  Schwingungsgebiet durch mehrfache Re  flexionswirkung als auch zugleich eine Ver  grösserung der Wärmeübertragung, hervor  gerufen durch die Übermittlung der Wärme  zuerst mittels des rasch erwärmten     metalli-          sehen    Absorptionsstoffes und hierauf dessen       Wärmeweiterleitung    an die     Ausbuchtungen     k und Lappen 1, von welchen die Wärme  dann über den Aussenmantel an die Lappen p  und das aussenströmende, zu erwärmende Me  dium, beim vorliegenden Beispiel Luft, wei  tergeleitet wird.

   Als weiterer Vorzug ergibt  sich durch die verstärkte Wärmeabführung  ein zusätzlicher Energieentzug der Schwin  gungen und damit eine nochmalige Verstär  kung der Dämpfung.  



  Zu diesen mehrfachen Funktionen der Or  gane<I>k</I> und<I>1,</I> die gegenüber den bekannten  Einrichtungen die Dämpfung und Wärme  übertragung wesentlich verbessern, kommen  als weitere Vorzüge auch noch die Wirkung  der Ausbuchtungen<I>k</I> und Lappen<I>1</I> als Stüt  zen des Absorptionsstoffes gegen Verschieben  oder     ungleichförmiges    Zusammenballen an  einzelnen Stellen im Laufe der betrieblichen  Benutzung. Damit erübrigen sich die sonst  nötigen stützenden und versteifenden Einbau  ten im Absorptionsstoff selbst.  



  Ferner versteifen die Organe<I>k</I> und<I>1</I> die  durch die Mäntel<I>h, i</I> gebildete Wandung und  verhindern so neben der schallhemmenden,  zwei- oder mehrteiligen Ausführung dieser  Wandung noch in verstärktem Masse dessen       Mischwingen    und damit auch die Schall  '     übertragung    nach aussen. Die Wandung  könnte auch durch einen einzigen Mantel h  gebildet sein, der mit den Ausbuchtungen k  und Lappen 1 versehen ist.  



  In derselben Weise wie zur     Dämpfung    der  Abgasschwingungen und Erwärmung von  Luft zu     Heizzwecken    kann die oben beschrie-           bene    Einrichtung auch zur Dämpfung der       Ansaugluft-Schwingungen    beispielsweise bei       Brennkraftmaschinen,    Gasturbinen- und Stahl  triebwerken, Kompressoren usw. verwendet  werden.  



  Die     Ansaugluft    durchströmt hierbei den  Schalldämpfer ebenfalls in Richtung     a    bis g.  Leitet man in den     äussern    Raum zwischen  den beiden Mänteln<I>h</I>     und   <I>m</I> nun ein Kühl  mittel, so wird     die-Ansaugluft    ebenso wie die  durchströmenden Abgase beim vorigen Bei  spiel gekühlt, was bei     Verbrennungsmotoren     zur besseren     Zylinderfüllung    und auch ebenso  bei allen andern mit     Verbrennung    arbeiten  den Maschinen zur     Erhöhung    der Leistung  führt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Als Wärmeaustauscher ausgebildete Ein richtung zur Dämpfung von Gasschwingun gen, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit Absorptionsdämpfungsmitteln und Mit teln zur Dämpfung durch mehrfache Re flexion, dadurch gekennzeichnet, dass die ge nannten Mittel in einem Raum angeordnet sind, dessen Wandung mit Ausbuchtungen (k) und Lappen (Z), die in das Rauminnere vorstehen, versehen ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtun- gen<I>(k)</I> und Lappen<I>(l)</I> an der Innenfläche eines die genannte -Wandung bildenden Man tels (h) sitzen.

   2. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtun gen (k) und Lappen (Z) mindestens an nähernd ebene Flächen aufweisen, die gegen über der Wandung verschieden geneigt sind und deren Schnittlinien mit der Wandung verschiedene Richtungen haben. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die genannten Lappen (Z) verschieden lang sind. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtun gen<I>(k)</I> und Lappen (b) an einem innern Mantel (i) sitzen, welcher an einem äussern Mantel (h) anliegt. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtun gen (k) und Lappen (l) auf einzelnen Bän dern sitzen, die an einem Mantel (h) innen anliegen. 6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 2, 3 und 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der äussere Mantel (h) mit nach aussen vorstehenden Ausbuchtungen (k) und Lappen (l) versehen ist.