DE10212811C1 - Schallabsorber - Google Patents

Abstract

Ein Schallabsorber (1) mit einem plattenförmigen Absorptionskörper, der wenigstens eine Absorptionsmatte (5) aus einem schallabsorbierenden Material unf für Schallwellen durchlässige parallele Flachseiten (20a, 20b) aufweist, ist als Kühllamelle ausgebildet. Zu diesem Zweck ist jede der Flachseiten (20a, 20b) als perforiertes Metallpaneel ausgebildet. Eine Rohrschlange (3a, 3b) ist innen mit jedem Metallpaneel in wärmeübertragendem Kontakt gehalten. Die Absorptionsmatte (5) ist zwischen den Rohrschlangen (3a, 3b) so eingebaut, daß sie die Rohrschlangen nach außen gegen die ihnen jeweils zugeordneten Metallpaneele drängt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen wärme tauschenden Schallabsorber mit einem plattenförmigen Absorptionskörper, der wenigstens eine Absorptionsmatte aus einem schallabsorbierenden Material und für Schallwellen durchlässige, im wesentlichen parallele Flachseiten aufweist (DE 41 38 367 A1).

Bekannte Schallabsorber bestanden aus einem tafelförmigen Kunststoffgehäuse, in welchem wenigstens eine Absorptionsmatte aus schallabsorbierendem Material angeord­ net war. Derartige bekannte Schallabsorptionstafeln wurden von einer Raumdecke abgespannt und bildeten ein Lamellenra­ ster, dessen Lamellen in geeignetem gegenseitigen Abstand parallel zueinander angeordnet sind. Der Wirkungsgrad der Schallabsorption ist bei diesem Lamellenraster hervorragend; denn jede von der Decke abgespannte Lamelle kann von beiden Flachseiten her Schallwellen aufnehmen und im Innenraum ab­ sarbieren.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß das La­ mellenraster von Schallabsorbertafeln seiner Form und Anord­ nung nach bei geeigneter Ausbildung noch andere physikali­ sche Raumeigenschaften steuern bzw. regulieren kann, um den Wohn- und/oder Arbeitskomfort im Raum zu verbessern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schallab­ sorber so auszubilden, daß er noch besser zur Klimatisierung und Einstellung der Raumtemperatur dienen kann.

Ausgehend von einem Schallabsorber der eingangs angege­ benen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Flachseiten durch eine gut wärmeleitende Schicht gebildet sind;
daß jede der wärmeleitenden Schichten derart perforiert ist, daß sie für Schallwellen durchlässig ist;
daß wenigstens eine Rohrschlange innen mit jeder gut wärmeleitenden Schicht in wärmeübertragendem Kontakt gehal­ ten ist; und
daß die wenigstens eine Absorptionsmatte zwischen den Rohrschlangen derart eingebaut ist, daß die Rohrschlangen nach außen gegen die ihnen jeweils zugeordneten gut wärme­ leitenden Schichten gedrängt sind.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Schallabsorberlamel­ len gewährleistet zusätzlich zur Schallabsorption eine wirk­ same Raumklimatisierung. Die Lamellen lassen sich problemlos und in der den Einsatzbedingungen angepaßten Dichte und An­ ordnung von den Raumdecken abspannen. Die Flachseiten der Schallabsorbertafeln werden von der zur Decke aufsteigenden Warmluft umgespült. Bei Reflexion des Warmluftstroms im Dec­ kenbereich und Umlenkung nach unten überstreicht die Schicht ein zweites Mal eine Flachseite einer benachbarten Absorber­ lamelle und wird dort weiter abgekühlt. Es ergibt sich ein unerwartet starker Wärmetausch- und Kühleffekt.

Der Ersatz der üblichen Kunststoffwände durch perfo­ rierte Metallbleche, die für Schallwellen gut durchlässig sind, gewährleistet auch eine vorzügliche Schallabsorption, die derjenigen herkömmlicher Aggregate mit auf die Schallab­ sorption beschränkten Wirkungen nicht nachsteht.

Der erfindungsgemäße Schallabsorber vereinigt also aus­ gezeichnete Schallabsorptionseigenschaften mit hervorragen­ der Klimatisierungswirkung. Die Anbringung an vorhandenen Decken erweist sich als besonders einfach, da die platten­ förmige Absorptionselemente in ein Deckenschienenraster ein­ gehängt werden können. Jedes Schallabsorptions- /Klimatisierungselement läßt sich mit einfachen Montagemit­ teln nachträglich einbauen und montieren, um schallbelastete und/oder ungenügend klimatisierte Räume komfortabler benutz­ bar zu machen.

Zur Verbesserung der Wärmeaufnahme ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Rohrschlangen wenigstens an ihrer der gut wärmeleitenden Schicht zugewandten Seite abgeflacht, insbesondere mit einem maximalen Krümmungsradius versehen sind. Dadurch wird der Wärmeübergang zwischen Rohr­ schlangen und gut wärmeleitenden Schichten weiter verbes­ sert. Unter dem Begriff Rohrschlange soll jede geschlossene Leitung verstanden werden, die über einen Eingangsanschluß ein vorzugsweise flüssiges Wärmetauschmedium aufnimmt und nach Wärmetausch über einen Ausgangsanschluß wieder abgibt. Im Interesse eines guten Wärmetauschs über die Mantelfläche der Rohrschlangen besteht die Rohrschlange vorzugsweise aus gut wärmeleitendem Metall, insbesondere aus Kupfer.

Die Absorptionsmatte kann in herkömmlicher Weise aus verformbarem Polyester bestehen.

Eine kostengünstige Ausführungsform des tafelförmigen neuen Schallabsorbers ist gemäß einer Weiterbildung der Er­ findung dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallpaneele jeweils ein etwa C-förmiges Querschnittsprofil haben und durch übergreifende Randprofile derart zusammengehalten sind, daß sie einen kastenförmigen Hohlraum zur Aufnahme der Rohrschlangen und der wenigstens einen Absorptionsmatte be­ grenzen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß jedes der beiden Metallpaneele mit einer ihm zugeordneten Rohrschlange gesondert hergestellt und mit einem entsprechenden Gegenbau­ teil ggf. vor Ort zusammengefügt werden kann.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels nä­ her erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Einbaubeispiel eines Rasters von Absorber-/Kühllamellen, bestehend aus in gegenseitigem Abstand angeordneten Lamellen mit seriell angeordneten, von einer Raumdecke abgespannten Absorber-/Kühlelementen, welche die erfindungsgemäße Ausbildung haben;

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht auf ein tafelförmiges Absorptions-/Kühlelement, bei dem ein die Flachseite bildendes Paneel teilweise weggebrochen ist, um eine dem Paneel zugeordnete Kühlschlange sichtbar zu machen;

Fig. 3 eine schematische Explosionsansicht auf das die Absorptions-/Kühlelemente aufnehmende Metallgehäuse des Aus­ führungsbeispiels gemäß Fig. 2; und

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht durch das Absor­ ber-/Kühlelement entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine typische Montageanordnung mehrerer paralleler Absorber-/Kühllamellen, die jeweils aus einer Reihe von plattenförmigen Absorber-/Kühlelementen zusammen­ gesetzt sind. Letztere sind von der Raumdecke abgespannt und mit ihren jeweiligen Schmalseiten zu einer im wesentlichen durchgehenden Lamelle zusammengefügt. An der Raumdecke sind geeignete Schienensysteme befestigt, in die jedes einzelne Absorber-/Kühlelement längs-verschieblich eingehängt ist. Die zugehörigen Mittel 25 zum Abhängen jedes einzelnen Ab­ sorber-/Kühlelements werden weiter unten in Verbindung mit den Fig. 2 bis 4 beschrieben.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Absor­ ber-/Kühlelements 1 in schematischer Perspektive darge­ stellt, wobei das Gehäuse 2 an einer durch ein perforiertes Metallpaneel 20 gebildeten Flachseite aufgebrochen ist, um den Gehäuseinnenraum mit einem Teil einer der Kühlung die­ nenden Rohrschlange 3 freizulegen.

Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdar­ stellung einen Teil des Metallgehäuses 2 des Absorber- /Kühlelements. Der weggebrochene Teilhat zum dargestellten Teil symmetrische Gehäusekomponenten.

Das Gehäuse weist zwei Metallpaneele 20a und 20b auf, die jeweils in ihren oberen und unteren Randbereichen zwei­ fach rechtwinklig umgekantet sind und damit zu einem C-för­ migen Querschnittsprofil geformt sind. Die Flachseiten der Metallpaneele sind mit gleichmäßig verteilten Öffnungen 21 versehen, die ausreichend groß bemessen sind, damit die zu absorbierenden Schallwellen weitgehend ungehindert in den Innenraum des Gehäuses eindringen können. Die Umkantungen am oberen und unteren Rand der Paneele 20a und 20b bilden in den Innenraum des Gehäuses weisende Flansch-Abschnitte 22, die in zusammengebautem Zustand des Gehäuses aneinanderge­ fügt sind und die Relativlage der beiden Paneele 20a und 20b parallel zueinander und den Paneelabstand bestimmen. An den kurzen Schmalseiten der Metallpaneele 20a, 20b sind U-för­ mige Randprofile 23 angeordnet, deren abgekantete Schenkel 24 die kurzen vertikalen Ränder der Metallpaneele 20a und 20b einfassen und dadurch die Metallpaneele in der Einbau­ lage festhalten. Am oberen Ende jedes der kurzen Randprofile 23 ist eine etwa T-förmige Trägerlasche 25 angeformt, über die das Absorber-/Kühlelement 1 in eine Deckenschiene einge­ hängt werden kann. Durch das Zusammenwirken der Trägerlasche 25 mit den in der Zeichnung nicht dargestellten Deckenschie­ nen kann das Element 1 in Schienenlängsrichtung verschoben und geeignet positioniert werden.

Ein langgestrecktes oberes Randprofil mit ebenfalls etwa U-förmigem Querschnitt schließt die zusammengefügten Metall­ paneele 20a und 20b an deren oberen Rand zusammen und über­ greift mit kurzen Schenkeln 27 den oberen Randbereich der beiden Metallpaneele 20a und 20b. Die kurzen Randprofile 23 sind mit ihren oberen Endabschnitten den äußeren Enden des langgestreckten oberen Randprofils 26 aufgestülpt. In zusam­ mengebautem Zustand ist jedes der kurzen Randprofile 23 mit zwei in rechtem Winkel angeordneten Schrauben mit in das Ge­ häuse eingebauten Halteelementen verschraubt.

Sowohl in der oberen Abkantung der beiden Metallpaneele 20a und 20b als auch in beiden Endabschnitten des Randpro­ fils 26 sind Öffnungen 28 ausgebildet, durch die die An­ schlüsse bzw. Enden der in Fig. 2 dargestellten Kühlschlan­ gen nach außen geführt sind.

Die perspektivische Schnittansicht gemäß Fig. 4 zeigt schematisch die beiden Metallpaneele 20a und 20b mit den im Gehäuseinnenraum angeordneten funktionswesentlichen Kompo­ nenten.

Jedem Metallpaneel 20a bzw. 20b ist innen eine Rohr­ schlange 3a bzw. 3b zugeordnet. Jede Rohrschlange ist so ge­ führt, daß sie eine ausreichend gleichmäßige Wärmeabfuhr von der Innenfläche des zugehörigen Metallpaneels gewährleistet. Zur Optimierung des Wärmeübergangs von jedem Metallpaneel 20a bzw. 20b zur zugehörigen Rohrschlange 3a bzw. 3b sind die Wärmeübergangsflächen dadurch vergrößert, daß ein mög­ lichst flächiger, gut wärmeleitender Kontakt zwischen der Rohrschlangenaußenfläche und der Innenfläche des zugehörigen Metallpaneels hergestellt ist. Zu diesem Zweck sind die Rohrschlangen zumindest an ihrer Außenfläche abgeflacht bzw. mit einem besonders großen Krümmungsradius versehen. Jede Rohrschlange 3a bzw. 3b kann mit der Innenfläche des zugehö­ rigen Metallpaneels 20a bzw. 20b durch ein geeignetes wärme­ leitendes Haftmittel, beispielsweise durch Löten oder durch einen wärmeleitenden Kleber verbunden sein.

In der Mitte zwischen den beiden Rohrschlangen 3a und 3b ist eine Absorptionsmatte 5 angeordnet, die den Innenraum des Gehäuses soweit ausfüllt, daß sie die beidseitig benach­ barten Rohrschlangen 3a bzw. 3b gegen die Innenfläche des zugehörigen Metallpaneels 20a bzw. 20b drängt. Zweckmäßiger­ weise füllt die Absorptionsmatte 5 den zwischen den Rohr­ schlangen verbleibenden Innenraum vollständig aus und be­ steht aus verformbarem Kunststoff, z. B. Polyester, der von dem Gehäuse elastisch zusammengedrückt ist.

Durch die Öffnungen 21 kann der Schall durch die Frei­ räume zwischen den Rohrschlangenabschnitten zur Absorptions­ matte durchdringen, so daß das Absorptions-/Kühlelement eine ausgezeichnete Absorptionswirkung entfalten kann. Mit einem geeigneten Wärmeabfuhrmedium, vorzugsweise Wasser, wird das zugehörige Metallpaneel 20a bzw. 20b gekühlt (zur Entfaltung einer Heizwirkung ggf. erwärmt), so daß ein ausgezeichneter Wärmetausch von den großflächigen Metallpaneelen 20a zum Wärmetauschermedium in der zugehörigen Rohrschlange 3a bzw. 3b stattfindet.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Ab­ wandlungen möglich. So kann jede Rohrschlange 3 in mehrere, getrennt gespeiste Kühlsegmente unterteilt sein. Die Absorp­ tionsmatte 5 kann auch aus einem Paket mehrerer Absorptions­ matten oder Absorptionselementen bestehen. Die Öffnungen 21 können rechteckigen, ovalen, länglichen oder sonstigen Quer­ schnitt haben. Die Anschlüsse der Rohrschlangen können in alternativer Ausgestaltung durch die stirnseitigen Randpro­ file nach außen geführt und ggf. durch Steckmuffen mit An­ schlüssen eines benachbarten Absorber-/Kühlelements verbun­ den werden.

Claims (7)

1. Schallabsorber (1) mit einem plattenförmigen Absorp­ tionskörper, der wenigstens eine Absorptionsmatte (15) aus einem schallabsorbierenden Material und für Schallwellen durchlässige, im wesentlichen parallele Flachseiten auf­ weist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Flachseiten durch eine gut wärmeleitende Schicht (20a, 20b) gebildet sind;
daß jede der wärmeleitenden Schichten derart perforiert ist, daß sie für Schallwellen durchlässig ist;
daß wenigstens eine Rohrschlange (3a, 3b) innen mit je­ der gut wärmeleitenden Schicht (20a, 20b) in wärmeübertra­ gendem Kontakt gehalten ist; und
daß die wenigstens eine Absorptionsmatte (5) zwischen den Rohrschlangen (3a, 3b) derart eingebaut ist, daß die Rohrschlangen nach außen gegen die ihnen jeweils zugeordne­ ten gut wärmeleitenden Schichten (20a, 20b) gedrängt sind.

2. Schallabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rohrschlangen (3a, 3b) wenigstens an ihrer der gut wärmeleitenden Schicht (20a, 20b) zugewandten Seite ab­ geflacht, insbesondere mit einem maximalen Krümmungsradius versehen sind.

3. Schallabsorber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absorptionsmatte (5) aus verformbarem Polyester besteht.

4. Schallabsorber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die gut wärmeleitenden Schicht ein perforiertes Metallpaneel (20a, 20b) ist.

5. Schallabsorber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Metallpaneele (20a, 20b) jeweils ein etwa C-förmiges Querschnittsprofil haben und durch übergrei­ fende Randprofile (25, 26) derart zusammengehalten sind, daß sie einen kastenförmigen Hohlraum zur Aufnahme der Rohr­ schlangen (3) und der wenigstens einen Absorptionsmatte (5) begrenzen.

6. Schallabsorber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rohrschlangen (3a, 3b) von außen zugängliche Anschlüsse für ein flüssiges Wärmeaustauschmedium, insbesondere Wasseranschlüsse haben.

7. Schallabsorber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schallabsorber (1) an einer langgestreckten Schmalseite Mittel (25) zum Abhängen auf­ weist.