DE102006037537B4

DE102006037537B4 - Blende sowie deren Verwendung zum Drosseln eines Volumenstroms in einem Luftverteilungsrohrsystem einer Klimaanlage eines Verkehrsflugzeuges

Info

Publication number: DE102006037537B4
Application number: DE200610037537
Authority: DE
Inventors: Mohamed Dipl.-Ing. Bouhaj
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2026-08-11
Also published as: DE102006037537A1; US7987872B2; US20080035208A1

Abstract

Blende (1) zum Drosseln eines Volumenstroms in einem Luftverteilungsrohrsystem einer Klimaanlage eines Verkehrsflugzeuges mit einer Vielzahl federelastischer Elemente (10), welche die Drosselung des Volumenstroms durch die Blende bewirken, wobei die die freie Querschnittsfläche (18) der Blende (1) festlegenden inneren Enden (12) der Vielzahl federelastischer Elemente (10), in Volumenstromrichtung gesehen, eine Breite definieren, die in Abhängigkeit der zu erzielenden Drosselung des Volumenstroms ausgewählt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Blende sowie deren Verwendung zum Drosseln eines Volumenstroms in einem Luftverteilungsrohrsystem einer Klimaanlage eines Verkehrsflugzeuges.
Hintergrund der Erfindung
Der Passagierkomfort im Kabinenraum eines Verkehrsflugzeuges hängt in erheblichem Maße von dem im Kabinenraum herrschenden Geräuschpegel ab, der durch verschiedene Schallquellen an Bord des Verkehrsflugzeuges erzeugt wird. So erzeugt das Klimaanlagensystem, das diverse Komponenten eines Luftverteilungsrohrsystems sowie Gebläseeinrichtungen umfasst, einen für die Passagiere deutlich wahrnehmbaren Geräuschpegel.
Der durch die Klimaanlage erzeugte Lärm ist strömungsakustischer Art. Jegliche Maßnahme, den entstandenen Schall zu absorbieren oder zu reduzieren, ist mit Aufwand verbunden, da die dazu erforderlichen Komponenten, wie zum Beispiel Schalldämpfer, zum Gewicht und den Gesamtkosten eines Verkehrsflugzeuges beitragen. Ziel sämtlicher Bemühungen zur Verringerung des Kabinenlärms ist die primäre Lärmbekämpfung, d.h. Beseitigung oder zumindest Minderung der strömungsakustischen Quellen in dem Klimaanlagensystem.
In dem Luftverteilungsrohrsystem der Klimaanlage werden Blenden eingesetzt, die die Luftmenge bzw. den Volumenstrom durch das Luftverteilungsrohrsystems regulieren und drosseln. Herkömmliche Blenden besitzen zum Beispiel die Form eines Metallringes mit einem dem Innendurchmesser des Klimarohrs angepassten Außendurchmesser sowie einem axial mittig angeordneten Durchlass, der einen im Vergleich zum Außendurchmesser der Blende verringerten Durchmesser aufweist. Eine andere herkömmliche Blende ist zum Beispiel als Mehrlochblende ausgebildet.
Trifft der Volumenstrom in einem Rohr auf ein Hindernis, wie zum Beispiel eine Blende, so lösen sich die Fluidteilchen von der Rohrinnenwand und es entsteht eine Verwirbelung der Nachlaufströmung stromabwärts der Blende. Durch die Änderung der Strömungsverhältnisse nach der Blende und den im Nachlauf nach der Blende er zeugten Druckanstieg bilden sich sogenannte Turbulenzballen aus, die auf die Rohrwandung einwirken. Gleichzeitig kann bei bestimmten Strömungsverhältnissen die Blende selbst zu Schwingungen angeregt werden. Somit entsteht der Schall in erster Linie durch Dipolquellen, d.h. durch Anregung der Blende selbst und durch Wechselwirkung der Turbulenzballen mit der Rohrwandung des Luftverteilungsrohrsystems. Der erzeugte Schall breitet sich durch das Klimaanlagensystem aus und gelangt so bis in die Flugzeugkabine.
Eine Blende mit vorgegebener Geometrie kann nur einen bestimmten, von den übrigen Strömungsverhältnissen abhängigen Druckverlust erzeugen. Um den unterschiedlichen Bereichen des Luftverteilungsrohrsystems, wie zum Beispiel den Temperaturzonen in der Kabine, dem Frachtraum, der Avionik usw., unterschiedliche Luftmengen zuzuführen, werden dementsprechend verschiedene Blendentypen eingesetzt, die in Abhängigkeit ihrer Größe und Form unterschiedliche Druckverluste erzeugen, wodurch sich der Volumenstrom in diesen Bereichen wie gewünscht einstellen lässt.
Der Zusammenhang zwischen dem durch die Blende erzeugten Druckverlust und dem Volumenstrom durch die Blende lässt sich anhand der folgenden Gleichung bestimmen: Δp = ς·ρ2 ·U2 (1)wobei ρ die Dichte des strömenden Mediums, U der Volumenstrom und ς abhängig von der Geometrie der Blende ist und im Falle einer ringförmigen Blende folgendermaßen definiert ist:
Dabei ist A₁ gleich dem Rohrquerschnitt vor der Blende, A₂ gleich dem Rohrquerschnitt nach der Blende und α gleich einer Konstante, die im Fall scharfer Blendenkanten gleich 0,63 ist.
Die Kontinuitätsgleichung bestimmt die Abhängigkeit zwischen dem Volumenstrom dV/dt und der Strömungsgeschwindigkeit U. Es gilt folgender Zusammenhang: dVdt = U·A (3) wobei für ein kreisförmiges Rohr mit einem Durchmesser d die Querschnittsfläche
beträgt.
Um den Schallpegel in der Flugzeugkabine so gering wie möglich zu halten, sollte eine im Luftverteilungsrohrsystem vorgesehene Blende im Idealfall zweierlei Funktionen erfüllen. Erstens sollte sie einen Druckverlust am Installationsort im Klimarohr erzeugen. Zweitens sollte der von ihr erzeugte Schallpegel so gering wie möglich sein.
Der von der Blende erzeugte Druckverlust ist zwar in akustischer Hinsicht nicht erwünscht, aber in strömungstechnischer Hinsicht notwendig, um den Volumenstrom und damit den Durchsatz des Volumenstroms durch das Luftverteilungsrohrsystems einstellen zu können.
Aus der DE 27 03 865 A1 ist eine Einrichtung zum Absorbieren akustischer Energie, insbesondere in einem Abgassystem eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Dabei soll die Geräuschentwicklung ohne merklichen Verlust an kinetischer Energie auf ein Minimum abgesenkt werden. Die Einrichtung umfasst eine Vielzahl von Fasern oder Fäden kleinen Durchmessers. Ein Ende der Fasern ist an der Innenwand eines Rohres befestigt, durch das die Strömung fließt. Das freie Ende der Fasern hingegen erstreckt sich in die fließende Strömung derart, dass die Oberfläche der Fasern keinen nennenswerten Strömungswiderstand bildet.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blende zum Drosseln eines Volumenstroms in einem Luftverteilungsrohrsystem einer Klimaanlage eines Verkehrsflugzeuges bereitzustellen, die einerseits einen erwünschten Druckverlust erzeugt, andererseits aber einen geringen Schallpegel erzeugt, um so das Klimaanlagensystem des Flugzeuges geräuschärmer auszugestalten.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Blende zum Drosseln eines Volumenstroms in einem Luftverteilungsrohrsystem eines Verkehrsflugzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 bis 14.
Durch die Federelastizität der die Drosselung des Volumenstroms herbeiführenden Elemente wird vermieden, dass der die Blende durchströmende Luftstrom die Blende selbst in Schwingungen versetzt, die sich durch das Luftverteilungsrohrsystem bis in den Kabinenraum ausbreiten können. Die kinetische Energie der Luftteilchen im Rohr wird also nicht in Schwingungsenergie der Blende umgewandelt, sondern wird von ihr weitestgehend durch reversible Verformung der federelastischen Elemente absorbiert. Einerseits sollen die federelastischen Elemente die Entstehung einer turbulenten Strömung im Nachlauf der Blende unterdrücken oder zumindest abschwächen und die Anregung der Blende zu Schwingungen durch die Luftströmung vermeiden. Andererseits soll die Blende den erwünschten Druckverlust am Installationsort der Blende erzeugen. Mit anderen Worten, die Gesamtheit der federelastischen Elemente muss ein Hindernis für die Luftströmung zur Erzeugung des erwünschten Druckverlustes darstellen, während gleichzeitig durchlässige Bereiche vorhanden sind, die die Ausbildung von Turbulenzballen stromabwärts der Blende unterdrücken oder zumindest abschwächen, da die kinetische Energie der Luftströmung stromabwärts der Blende im Vergleich zu einer herkömmlichen Blende erhöht ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung legt die Vielzahl der federelastischen Elemente eine Vielzahl länglich ausgebildeter Öffnungen fest. Der Luftstrom in dem Luftverteilungsrohrsystem kann durch die von den federelastischen Elementen festgelegten Öffnungen hindurchtreten, wodurch die Turbulenzbildung im Nachlauf der Blende deutlich abgeschwächt wird, da das Strömungsprofil der Luftströmung stromabwärts der Blende im Vergleich zu einer herkömmlichen Blende keine so ausgeprägten Geschwindigkeitsgradienten aufweist. Durch diese Öffnungen wird somit der durch die Blende erzeugte Schallpegel in erheblichem Maße verringert.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Vielzahl federelastischer Elemente getrennt voneinander ausgebildet, und bevorzugt in Umfangsrichtung der Blende gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet. Dadurch wird die Herstellung einer solchen Blende vereinfacht. Ebenso kann die Geometrie der Blende, die Einfluss auf den Druckverlust und somit auf den erzeugten Schallpegel hat, in Abhängigkeit der Form und Länge der einzelnen federelastischen Elemente beliebig ausgewählt werden.
Vorzugsweise ist die Blende zylindrisch ausgebildet, womit sie insbesondere für zylindrische Rohrsysteme der Klimaanlage an Bord eines Verkehrsflugzeuges geeignet ist.
Weiterhin weisen im Falle einer zylindrisch ausgebildeten Blende die Vielzahl federelastischer Elemente radial innere Enden auf, die eine kreisförmige Öffnung festlegen, die vorzugsweise auf der Blendenachse angeordnet ist.
Diese axial mittig gelegene kreisförmige Öffnung ermöglicht den hauptsächlichen Durchsatz des Volumenstroms durch die Blende mit der Folge, dass der Volumenstrom in diesem Bereich die größte Strömungsgeschwindigkeit besitzt und in radialer Richtung nach außen deutlich abnimmt. Allerdings wird durch die Öffnungen zwischen den in radialer Richtung nach außen verlaufenden federelastischen Elementen die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms in diesem Bereich weniger stark ver ringert, als es ohne diese Öffnungen der Fall wäre. Somit besitzt der Luftstrom in diesem Bereich eine im Vergleich zu einer Blende, die keine Öffnungen in diesem Bereich besitzt, höhere kinetische Energie, was wiederum bewirkt, dass die Luftströmung im Nachlauf der Blende weniger stark ausgeprägte Turbulenzballen aufweist. Dadurch wird der von der Blende erzeugte Schallpegel weiter reduziert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jedes federelastische Element (im Falle einer zylindrischen Blende) radial innere und äußere Enden auf, die in axialer Richtung, d.h. in Strömungsrichtung, unterschiedliche Breiten besitzen. Vorzugsweise ist die Breite des radial inneren Endes eines jeden federelastischen Elements größer als die Breite des radial äußeren Endes.
Durch Auswahl der Geometrie der federelastischen Elemente können die Strömungsverhältnisse stromabwärts der Blende gezielt beeinflusst werden. Da die Geometrie der Blende Einfluss auf den von der Blende erzeugten Druckverlust und damit auf den von ihr erzeugten Schallpegel hat, können dadurch die akustischen Eigenschaften der Blende gezielt verändert werden. Insbesondere die axiale Breite des radial inneren Endes eines jeden federelastischen Elements hat Einfluss auf den durch die Blende erzeugten Druckverlust und damit auf die Schallleistung der Blende.
Die Vielzahl federelastischer Elemente sind vorzugsweise in einem äußeren Kunststoffring eingefasst, was die Massenproduktion solcher Blenden vereinfacht sowie die Montage der Blende in einem zumeist aus Kunststoffrohren (GFK) hergestellten Luftverteilungsrohrsystems an Bord eines Verkehrsflugzeuges erleichtert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist jedes federelastische Element einen verjüngt ausgebildeten Abschnitt auf. Durch diesen verjüngt ausgebildeten Abschnitt werden Öffnungen zwischen benachbarten federelastischen Elementen festgelegt, welche die Ausbildung der Turbulenzballen im Nachlauf der Blende verringern und so Einfluss auf die strömungsakustischen Schalleigenschaften der Blende haben.
Vorzugsweise ist jedes federelastische Element als Borste ausgebildet. Damit ähnelt die Blende einer zu einem geschlossenen Ring ausgebildeten Bürste, wobei die einzelnen Borsten einen Art "Strömungsvorhang" in Bezug auf den Volumenstrom darstellen. Der „Strömungsvorhang" erzeugte einerseits den erwünschten Druckverlust, andererseits schwächt er den von der Blende erzeugten Schallpegel ab, da die stromabwärts der Blende auftretende turbulente Strömung weniger stark ausgebildet ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Vielzahl federelastischer Federelemente aus einem Kunststoff hergestellt, wodurch die Herstellungskosten und das Gewicht solcher Blenden herabgesetzt werden.
Nach einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer voranstehend beschriebenen Blende für den Einbau in ein Luftverteilungsrohrsystem einer Klimaanlage an Bord eines Verkehrsflugzeuges.
Die Erfindung wird im Anschluss detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A stellt einen radialen Querschnitt einer Bürstenblende gemäß der Erfindung dar.
1B stellt einen axialen Querschnitt zweier diametral gegenüberliegender Borsten der in 1A dargestellten Bürstenblende dar.
2 zeigt schematisch einen Messaufbau zur Messung der Schallleistung der in 1A gezeigten Bürstenblende in einem Hallraum.
3 stellt einen experimentellen Vergleich der Schallleistungspegel der erfindungsgemäßen Bürstenblende mit einer herkömmlichen Metallblende bei einem konstanten Volumenstrom von 25 l/s dar.
4 stellt einen experimentellen Vergleich der Schallleistungspegel der erfindungsgemäßen Bürstenblende mit einer herkömmlichen Metallblende bei einem konstanten Volumenstrom von 30 l/s dar.
5 stellt einen korrigierten Vergleich der in 3 gemessenen Schallleistungspegel dar.
6 stellt einen korrigierten Vergleich der in 4 gemessenen Schallleistungspegel dar.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
Im Anschluss wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 1A und 1B beschrieben. Die 1A stellt eine radiale Querschnittsansicht einer Blende 1 nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar, während die 1B eine axiale Querschnittsansicht zweier diametral gegenüberliegender federelastischer Elemente oder Borsten 10 ist.
1A zeigt eine Blende 1, die eine Vielzahl federelastisch ausgebildeter Borsten 10 aufweist, deren radial äußere Enden 14 in einem aus einem Kunststoff hergestellten geschlossenen Ring 20 eingefasst sind. Die Borsten sind getrennt voneinander ausgebildet. Benachbarte Borsten bestimmen Öffnungen 11, die vom radial inneren Ende 12 der Borsten 10 in radialer Richtung bis zum Ring 20 verlaufen. Die radial inneren Enden 12 der Borsten 10 definieren eine koaxial zu dem Ring 20 angeordnete kreisförmige Öffnung 18.
Obwohl aus der 1A nicht ersichtlich, kann ein zweiter koaxial zu dem gezeigten Ring 20 angeordneter Ring vorhanden sein, um die radial äußeren Enden 14 der Borsten 10 in klemmenden Eingriff zwischen die Ringe zu bringen. Verschiedene Arten der Befestigung der Borsten 10 an dem Ring 20 oder zwischen zwei Ringen sind in Betracht gezogen worden, so zum Beispiel form- und/oder kraftschlüssige Befestigungen (Nut-Feder-Verbindungen, Schraubverbindungen, etc.), Klebstoffverbindungen.
Wie in der 1B zu sehen ist, weisen die Borsten 10 in axialem Querschnitt die Form einer "Sanduhr" auf. Das radial innere Ende 12 der Borsten 10 weist eine Breite auf, die bei der bevorzugten Ausführungsform größer als die Breite des radial äußeren Endes 14 ist. Die Borsten 10 umfassen einen verjüngt ausgebildeten Bereich 16. Durch diese verjüngt ausgebildeten Bereiche 16 werden Öffnungen 11 zwischen benachbarten Borsten 10 gebildet, die zusätzlich zu der kreisförmigen Öffnung 18 einen Durchlass des Volumenstroms durch die Blende 1 gestatten. Ebenso ist es denkbar, dass der Abstand zwischen dem radial äußeren Ende 14 und dem verjüngt ausgebildeten Bereich 16 im Wesentlichen der radialen Breite des Rings 20 entspricht.
Der Fachmann erkennt allerdings, dass die Erfindung nicht auf die in der 1B dargestellte Geometrie der Borsten beschränkt ist. So können die Borsten 10 ebenso konvex oder konkav ausgebildete Oberflächen aufweisen oder eine zylindrische Form besitzen.
Die Borsten sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise als Kunsthaarborsten, oder als Naturhaarborsten hergestellt.
Die Parameter, die einen Einfluss auf den durch die Blende 1 erzeugten Druckverlust und damit auf die Schallleistung haben, sind im Wesentlichen der Durchmesser d der kreisförmigen Öffnung 18, die axiale Breite der radial inneren Enden 12 der Borsten 10 sowie das Material und die Steifigkeit der Borsten 10. Durch gezielte Auswahl dieser Parameter kann eine Blende geschaffen werden, die den erwünschten Druckverlust und einen möglichst niedrigen Schalldruckpegel erzeugt.
In 2 ist ein Messaufbau zur Messung der Schallleistung der Borstenblende 1 in einem Hallraum dargestellt. Die kreisförmige Öffnung 18 der bei der Messung verwendeten Borstenblende 1 hatte einen Durchmesser von d = 15 mm und die axiale Breite der radial inneren Enden 12 der Borsten 10 betrug 16 mm. Der Abstand D der radial äußeren Enden 14 zweier diametral gegenüberliegender Borsten der Blende 1 betrug bei dem Messbeispiel 100 mm und entsprach dem Innendurchmesser des Rohrs 50. Mit anderen Worten, lediglich die Borsten 10 waren dem Volumenstrom durch das Rohr 50 ausgesetzt. Der durch die Blende 1 erzeugte Druckverlust wurde mit einem digitalen Manometer 60 gemessen.
Mit einer leisen Luftversorgung wurde Luft in das in 2 gezeigte Rohr 50 eingespeist. Die Luft durchströmte das Rohr 50 von links nach rechts. In der stromabwärts der Blende 1 befindlichen Nachlaufstrecke 80, deren Länge bei dem Messbeispiel ca. 0,5 m betrug, bildete sich eine turbulente Strömung 30 aus und ergab am stromabwärtigen Ende der Nachlaufstrecke 80 Turbulenzballen 40. Der von der Blende 1 erzeugte Schalldruck wurde am Ausgang eines Trichters 90 mittels eines Mikrophondrehgalgens 70 gemessen, so dass die Messergebnisse über Zeit und Raum gemittelt werden konnten.
Die im Hallraum durch die Blende 1 erzeugte Schallleistung wurde mit dem Vergleichsverfahren nach ISO 3741 und ISO 3745 gemessen. Für dieses Vergleichsverfahren wird eine Normschallquelle benötigt, deren Schallleistungspegel bekannt ist. Der Schalldruckpegel, den diese Normschallquelle im Hallraum erzeugt, wird vermessen und liefert mit den Daten der Normschallquelle eine Beziehung zwischen dem von der Normschallquelle abgestrahlten Schallleistungspegel und dem dadurch im Hallraum erzeugten Schalldruckpegel, die auch für andere Schallquellen in diesem Hallraum gültig ist. Der Schalldruckpegel der Blende 1 wurde bei dem Messversuch gemessen.
Der Schallleistungspegel der in dem Hallraum getesteten Blende 1 ergab sich aus der folgenden Gleichung: LW = LWr + (Lp – Lpr) (4)wobei gilt:

L_W: = Schallleistungspegel [dB(A)] der getesteten Blende
L_Wr: = Schallleistungspegel [dB/(A)] der Normschallquelle
L_p: = Schalldruckpegel [dB/(A)] der getesteten Blende
L_pr: = Schalldruckpegel [dB/(A)] der Normschallquelle

Sämtliche Schallleistungspegel und Schalldruckpegel befinden sich im Terzband. Die Schallleistungspegel sowie die Schalldruckpegel wurden in [dB/(A)] angegeben, wobei der Buchstabe A auf den für das menschliche Ohr wahrnehmbaren Frequenzbereich hinweist.
Die 3 zeigt einen Vergleich der für das menschliche Ohr wahrnehmbaren Schallleistungspegel der Blende 1 sowie der aus dem Stand der Technik bekannten ringförmigen Metallblende bei zwei Volumenströmen von 25 l/s und 30 l/s. Wie aus der 3 zu sehen ist, ist der Schallleistungspegel der Bürstenblende 1 bei einer Frequenz von 500 Hz im Vergleich zu der herkömmlichen Metallblende um 18 dB verringert. Wie aus der 4 zu sehen ist, betrug bei einem Volumenstrom von 30 l/s die Verringerung des Schallleistungspegels ungefähr 17 dB.
Die durch das digitale Manometer 60 gemessenen Druckverluste waren bei dem Messversuch wie folgt:

Volumenstrom [l/s] Δp_Bürste [Pa] Δp_Metall [Pa]

25 680 799

30 903 1112
Da der durch die Bürstenblende 1 erzeugte Druckverlust im Vergleich zu der Metallblende geringer ist, müssen die ermittelten Schallleistungspegel der Bürstenblende mit einem Korrekturfaktor K multipliziert werden.
Betrachtet man den Fall einer Durchströmung zweier Blenden bei gleichem Volumenstrom und misst für die erste Blende einen Druckverlust Δp₁ und für die zweite Blende einen Druckverlust Δp₂, so sind die Schallleistungspegel der ersten Blende mit dem Korrekturfaktor K₁ zu korrigieren, um die Schallleistungspegel beider Blenden bei konstantem Volumenstrom und konstantem Druckverlust vergleichen zu können. Der Korrekturfaktor wird dabei folgendermaßen bestimmt:
Somit ergibt sich für den Volumenstrom
der Kennpunkt K₁ = 2,21 und für den Volumenstrom
der Kennpunkt K₂ = 2,71.
Die 5 und die 6 zeigen die in der 3 und der 4 dargestellten und jeweils mit dem Korrekturfaktor K₁ und K₂ korrigierten Schallleistungspegel der Bürstenblende 1. In einem Frequenzbereich von 125 Hz bis etwa 4000 Hz ist der Schallleistungspegel der Bürstenblende 1 im Vergleich zur herkömmlichen Metallblende deutlich verringert.
Aus der 5 ergibt sich eine Verringerung des Schallleistungspegels der Bürstenblende 1 im Vergleich zur herkömmlichen Metallblende bei einem Volumenstrom von 25 l/s und einer Frequenz von 500 Hz von ungefähr 16 dB. Der 6 ist zu entnehmen, dass der Schallleistungspegel der Bürstenblende 1 bei einem Volumenstrom von 30 l/s und einer Frequenz von 500 Hz im Vergleich zur herkömmlichen Metallblende ungefähr 14 dB geringer ist.
Die durchgeführten akustischen Messungen zeigen eine erhebliche Schallreduzierung, wenn anstelle einer herkömmlichen Metallblende eine Bürstenblende gemäß der Erfindung verwendet wird. Die Bürstenblende erzeugt einen mit der herkömmlichen Metallblende vergleichbaren Druckverlust. Im mittleren Frequenzbereich wurde der Schallleistungspegel der Bürstenblende im Durchschnitt um maximal 15 dB verringert.
Ein weiterer Vorteil ist die Gewichtsersparnis durch den Einsatz der aus Kunststoff hergestellten Borsten, insbesondere im Hinblick auf die große Anzahl der eingesetzten Blenden in einem Luftverteilungsrohrsystem einer Klimaanlage an Bord eines Verkehrsflugzeuges.
Der Fachmann erkennt, dass die erfindungsgemäße Bürstenblende nicht nur zur geräuschärmeren Ausbildung des Luftverteilungsrohrsystems der Klimaanlage an Bord eines Verkehrsflugzeuges eingesetzt werden kann, sondern ebenso für den Einbau in Klimaanlagesystemen von Zügen, Passagierschiffen und dergleichen geeignet ist.

Claims

Blende (1) zum Drosseln eines Volumenstroms in einem Luftverteilungsrohrsystem einer Klimaanlage eines Verkehrsflugzeuges mit einer Vielzahl federelastischer Elemente (10), welche die Drosselung des Volumenstroms durch die Blende bewirken, wobei die die freie Querschnittsfläche (18) der Blende (1) festlegenden inneren Enden (12) der Vielzahl federelastischer Elemente (10), in Volumenstromrichtung gesehen, eine Breite definieren, die in Abhängigkeit der zu erzielenden Drosselung des Volumenstroms ausgewählt ist.
Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl federelastischer Elemente (10) eine Vielzahl länglich ausgebildeter Öffnungen (11) festlegen.
Blende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl federelastischer Elemente (10) getrennt voneinander ausgebildet sind.
Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl federelastischer Elemente (10) in Umfangsrichtung der Blende gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet sind.
Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende zylindrisch ausgebildet ist.
Blende nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radial inneren Enden (12) der Vielzahl federelastischer Elemente (10) eine kreisförmige freie Querschnittsfläche (18) festlegen.
Blende nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Querschnittsfläche (18) mittig auf der Blendenachse angeordnet ist.
Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (12, 14) jedes federelastischen Elements (10) in Volumenstromrichtung unterschiedliche Breiten besitzen.
Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Ende (12) jedes federelastischen Elements (10) in Volumenstromrichtung eine Breite besitzt, die größer als die Breite des äußeren Endes (14) ist.
Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl federelastischer Elemente (10) in einem äußeren Kunststoffring (20) eingefasst sind.
Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes federelastische Element (10) einen verjüngt ausgebildeten Abschnitt (16) aufweist.
Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes federelastische Element (10) als Borste ausgebildet ist.
Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl federelastischer Elemente (10) aus einem Kunststoff hergestellt sind.
Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d) der freien Querschnittsfläche (18) der Blende im Wesentlichen gleich der Breite ist, welche die radial inneren Enden (12) der Vielzahl federelastischer Elemente (10) in Volumenstromrichtung festlegen.
Verwendung einer Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche für den Einbau in ein Luftverteilungsrohrsystem einer Klimaanlage an Bord eines Verkehrsflugzeuges.