CH368635A - Akustisches Filter für Luftleitungen - Google Patents
Akustisches Filter für LuftleitungenInfo
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Description
Akustisches Filter für Luftleitungen Die Erfindung betrifft akustische Filter oder Schall schlucker für Luftleitungen. Leitungen, die Luft be fördern, übertragen auch den Schall. Diese Schall übertragung ist oftmals unerwünscht. Ein üblicher weise verwendetes Verfahren zum Absorbieren dieses Schalles ist die Auskleidung der Leitung mit schall schluckenden Materialien. Typische Werte für die durch eine solche Auskleidung hervorgerufene Dämp fung sind in der Tabelle angegeben. EMI0001.0009 Frequenz <SEP> Dämpfung <SEP> in <SEP> Phon <SEP> pro <SEP> m <SEP> Leitung <tb> (Hertz) <SEP> 0,3 <SEP> X <SEP> 0,3 <SEP> m <SEP> Leitung <SEP> 0,6 <SEP> X <SEP> 0,6 <SEP> m <SEP> Leitung <tb> 125 <SEP> 1,6 <SEP> 1,0 <tb> 250 <SEP> 4,8 <SEP> 2,6 <tb> 500 <SEP> 8,2 <SEP> 4,8 <tb> 1000 <SEP> 10 <SEP> 6,6 <tb> 2000 <SEP> 10 <SEP> 6,6 Die allgemein geforderte Mindestdämpfung ist 20 bis 30 Phon, und es gibt Fälle, wo 50-60 Phon Dämpfung nötig sind. So ist es leicht einzusehen, dass sehr lange Stücke von üblicherweise ausgekleideten Leitungen notwendig sind, um angemessene Schall dämpfung zu ergeben. Das ist recht kostspielig. Ausserdem können Verhältnisse bestehen, in denen kein Platz für ein langes Leitungsstück verfügbar ist. Ein Beispiel ist das übliche Problem der Verhinde rung der Lärmübertragung durch Belüftungsleitun gen zwischen benachbarten Büroräumen. Es ist ein Ziel der Erfindung, einen akustischen Filter vorzu sehen, der, wenn er in die Leitung eingesetzt wird, ein unbehindertes Hindurchströmen der Luft durch die Leitung erlaubt, aber eine Lärmverminderung von 20-60 Phon auf einer Gesamtlänge von 0,6-3 m er gibt, wobei ein wesentlicher Teil dieser Dämpfung im Niederfrequenzbereich (50-500 Hz) erfolgt. In den anliegenden Zeichnungen, die beispiels weise eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin dung erläutern, ist Fig. 1 ein schematischer Grundriss eines Luft gebläses, einer Luftleitung und eines in die Luftlei tung eingesetzten akustischen Filters. Fig. 2 ist ein Grundriss eines Blockes von offene Poren enthaltendem Material, der entlang einer Sinus linie in zwei Teile zerschnitten wurde, wobei die bei den Teile, wenn sie mit anderen Teilen zusammen gebaut werden, den akustischen Filter bilden. Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des aku stischen Filters, wobei die Deckplatte weggebrochen ist, und Fig. 4 ist ein waagrechter Längsschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3. In den anliegenden Zeichnungen wird ein Luft gebläse 2 gezeigt, das mit einer Luftleitung 4 verbun den ist. Ein akustischer Filter 6 ist in die Leitung eingesetzt und mit ihr durch flexible Kupplungen 8 verbunden. Beim Durchfliessen des Filters 6 strömt die Luft durch einen sinusförmig gewellten Kanal 10, der teilweise von zwei Teilen 12 und 14 aus offene Poren enthaltendem Material gebildet wird. Offene Poren enthaltendes Glas, aus dem die Teile 12 und 14 hergestellt sind, kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Insbesondere kann ein solches Glas erzeugt werden, indem zuerst ein geschlossene Poren enthaltendes Glas dadurch gebildet wird, dass Glaspulver zusammen mit einem Blasmittel in eine erhitzte Form eingebracht und erhitzt wird, bis die Masse sintert und sich ausdehnt. Der Körper aus Glas, der geschlossene Poren enthält, kann dann in einer geschlossenen Kammer einem Pressdruck aus gesetzt werden. Das unter Druck stehende Medium durchbricht die Porenwände an den Stellen, wo sie am dünnsten sind. Das Hindurchdringen des gasför migen Mediums unter Druck durch die Poren öffnet praktisch alle Poren, um eine Verbindung zwischen ihnen herzustellen. Es soll besonders betont werden, dass die beiden Teile 12 und 14 aus offene Poren ent haltendem Glas bestehen. Die Wichtigkeit dieser Tat sache wird deutlich, wenn man sich erinnert, dass die meisten starren Materialien von Schall in Schwingun gen versetzt werden und diese Schwingungen ziemlich leicht übertragen. Nun ist es nicht möglich, ein wirk sames akustisches Filter von kurzer Länge aus irgend einem starren Material, das den Schall leitet, ohne vollendete Schwingungsdämpfer herzustellen. Ob wohl :die Gründe nicht völlig erkennbar sind, leitet offene Poren enthaltendes Glas den Schall nicht in wahrnehmbarem Ausmasse. In der Fig. 2 sind die beiden Teile 12 und 14 aus offene Poren enthaltendem Glas geformt worden, in dem ein Block 16 des Materials entlang .der sinusarti- gen Linie 18 zerschnitten wurde. In den Fig. 3 und 4 ist jeder der Blöcke 12 und 14 aus offene Poren ent haltendem Glas mit Vertiefungen 20 versehen, die sich in den Kanal 10 hinein öffnen. Der Teil 12 weist Wellenberge 12a und Wellentäler 12b auf, und der Teil 14 weist Wellenberge 14a und Wellentäler 14b auf. Ein Teil 12 und ein Teil 14 sind auf eine Grund platte 22 gestellt und auf ihr zementiert; die Teile 12 und 14 sind im Abstand voneinander angeordnet, um zwischen sich den Kanal 10 zu bilden. Es kann heisser Asphalt, Neoprenzement oder jeder andere geeignete Zement verwendet werden, um die Teile 12 und 14 mit der Platte 22 zu verbinden. Dann wird eine Deck platte 24 mit den Teilen 12 und 14 verbunden. Die Platten 22 und 24 halten die Schallschluckteile 12 und 14 im Abstand voneinander, um den Kanal 10 zu bilden. In der abgebildeten Ausführungsform be stehen auch die Platten 22 und 24 aus geschlossene Poren enthaltendem Glas, sie können auch aus jedem anderen geeigneten Material hergestellt sein, da es nicht wichtig ist, dass sie schallschluckende Eigen schaften haben. Erforderlich ist nur, dass wenigstens der grössere Teil der Wände des sinusförmig gewellten Kanals 10 aus offene Poren aufweisendem Glas her gestellt ist. Andere offene Poren enthaltende, spröde Materialien, welche gleiche Eigenschaften haben und für das vorliegende akustische Filter benutzt werden können, sind Poren enthaltende Schlacken, wie Hoch ofenschlacken. Diese offene Poren enthaltenden, sprö den Materialien sind gekennzeichnet durch Starrheit, hohe Druckfestigkeit und Fähigkeit, örtlich und sau ber abzubrechen, wenn sie punktweise belastet wer den. Diese Eigenschaften stehen in scharfem Gegen satz zu den faserförmigen Materialien, welche ela stisch und von niedriger Druckfestigkeit sind und sich biegen oder fliessen, wenn sie punktweise belastet wer den, was ein unregelmässiges Brechen zur Folge hat. Unter offene Poren enthaltenden Materialien werden Materialien verstanden, bei welchen die Wände der Poren durchbrochen sind, so dass sie miteinander in Verbindung stehen. In der Fig. 4 wirken die Vertiefungen 20 als Schallabsorber. Die Frequenz, auf die eine Vertie fung abgestimmt wird, das heisst die Frequenz, bei der die Schallabsorption am grössten ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Tiefe des Loches, dem Durchmesser der Mündung des Loches, dem Abstand zwischen den Löchern, den akustischen Eigenschaften des Materials, indem die Vertiefungen ausgebildet sind, und der Form der Vertiefungen, das heisst, ob .sie parallelwandig oder verjüngt ist. In den dargestellten Filtern sind die Vertiefungen 20 in der Fläche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenbergen auf verschiedene Frequenzen ab gestimmt. Die Löcher 20a, die in den dicken Teilen der Körper 12 und 14 liegen, das heisst den an die Wellenberge 12a und 14a grenzenden Teilen, tiefer und haben einen grösseren Mündungsdurchmesser als die restlichen Vertiefungen 20b. So liegen in der in Fig.4 gezeigten Ausführungsform vier Löcher 20a angrenzend an jeden der Wellenberge 12a, wobei diese Löcher 20a jeweils einen Mündungsdurchmesser von 8 mm haben und ihre Achsen um 19 mm ent fernt sind. Alle restlichen Vertiefungen 20b haben Mündungsdurchmesser von 6 mm und sind um je 12 mm voneinander entfernt. Die tiefen Löcher 20a absorbieren hauptsächlich niederfrequente Kompo nenten, und die kleineren Löcher 20b hauptsächlich die mittleren Frequenzen. In der abgebildeten Aus führungsform sind alle Vertiefungen verjüngt, sie können aber, wenn gewünscht, parallelwandig aus geführt werden oder einige von ihnen können parallel- wandig und einige verjüngt sein. Die Höhe der Wel lenberge 12a und 14a über den Wellentälern 12b <I>bzw. 14b</I> beträgt wenigstens 76 mm, sie ist in Fig. 4 durch den Buchstaben h bezeichnet. In der bevor zugten Ausführungsform liegen die Wellenberge 14a des Teiles 14 und 12a des Teiles 12 etwa auf einer Ebene I,, die sich längs durch den Filter erstreckt, wie in den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist. Es ist in jedem Falle wünschenswert, dass der seitliche Abstand zwi- schen der Ebene, die die Wellenberge des Teiles 12 verbindet, und der Ebene, die die Wellenberge des Teiles 14 verbindet, nicht grösser als 1/5 der Höhe h der Wellenberge über den Wellentälern ist. In der abgebildeten Ausführungsform ist ein ein ziger akustischer Filter 6 in die Luftleitung 4 ein gesetzt. Wo es jedoch nötig ist; die Luftdurchsatz kapazität über die hinaus zu steigern, die mit einem einzigen Filter erhalten werden kann, kann man eine Mehrzahl von parallel angeordneten akustischen Fil tern verwenden, um eine Mehrzahl von parallel an geordneten Kanälen 10 vorzusehen, die mit der Luft leitung verbunden sind.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Akustisches Filter für Luftleitungen mit einem Körper, durch den ein sinusförmig gewellter Kanal hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, dass wenig stens der Hauptteil der Kanalwände aus offene Po ren enthaltendem, sprödem Material besteht und zr:- sätzlich zu den miteinander verbundenen Poren des Porenmaterials Vertiefungen (20) aufweist, welche gegen den Kanal offen sind und sich in das Innere des Körpers hinein erstrecken und darin endigen. UNTERANSPRÜCHE 1.Akustisches Filter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Körper aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Teilen (12, 14; besteht, deren benachbarte Flächen mindestens den grösseren Teil der Wände des sinusförmig gewellten Kanals bilden. 2.Akustisches Filter nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die zwei Wände, die den grösseren Teil der Wände des sinusförmig gewellten Kanals (10) bilden, auf ihren benachbarten Flächen abwechselnd Wellenberge (12a, 14a) und Wellentäler <I>(12b, 14b)</I> aufweisen, wobei die Wellenberge auf einem der Teile den Wellentälern im anderen Teil gegenüberliegen. 3. Akustisches Filter nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Wellenberge (12a, 14a) der beiden Teile (12, 14) auf einer gemeinsamen Längsebene liegen. 4.Akustisches Filter nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand zwi schen der Ebene, die die Wellenberge (12a, 14a) auf einem der Teile (12, 14) verbindet, und der Ebene, die die Wellenberge auf dem anderen der Teile ver bindet, nicht mehr als 1/5 der Höhe der Wellenberge über den Wellentälern beträgt. 5. Akustisches Filter nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass sich einige der Vertie fungen (20) in .den Körper (12,14) wenigstens 76 mm tief erstrecken und tiefer als andere dieser Vertiefun gen sind. 6.Akustisches Filter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass einige dieser Vertiefungen (20) auf andere Frequenzen abgestimmt sind als andere Vertiefungen derselben Fläche.
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