DE1454552B2 - Dachentlueftungsvorrichtung - Google Patents

Description

Dies würde jedoch enge Kanaldurchtritte bedingen, deren Strömungswiderstand sich so erhöhen würde, daß man auf leistungsmäßig große Absauganlagen angewiesen wäre. An eine Vorrichtung zur Raumbelüftung mit Luftbewegung durch Außenwind und Innenwärme ist hierbei dann nicht zu denken. Sieht man dagegen zur Herabsetzung des Verbindungskanalwiderstandes sehr viele enge Luftkanäle vor, so ist der Aufwand an Schalldämpfungselementen entsprechend groß.

Die Aufgabe, die damit der Erfindung zugrunde liegt, eine Reaktanzerhöhung zwischen den Luftresonatoren ohne widerstandserhöhende Kanalverengung möglich zu machen, wird bei einer vorstehend beschriebenen Dachentlüftungsvorrichtung dadurch gelöst, daß, in Strömungsrichtung gesehen, zwischen zwei Luftresonatoren wenigstens ein Absorptionsdämpfer vorgesehen ist, wobei sowohl die Luftresonatoren als auch die Absorptionsdämpfer als ein- oder zweiseitig wirkende Platten ausgebildet sind und die plattenförmigen Luftresonatoren und die Absorptionsdämpferplatten so aufeinander abgestimmt sind, daß der Frequenzabstand zwischen dem Dämpfungsmaximum der als Höchsttondämpfer wirkenden Absorptionsdämpfer und dem Dämpfungsmaximum der als Tiefsttondämpfer wirkenden Luftresonatoren zwei bis drei Oktaven beträgt.

Als zweckmäßig hat es sich auch erwiesen, am Ausgang des Lüftungs- bzw. Strömungskanals stets plattenförmige Luftresonatoren anzuordnen, wie das bei der vorbeschriebenen reaktanzerhöhenden Anordnung ohnedies der Fall ist.

Hierdurch wird eine tiefere Abstimmung des vorhergehenden Absorptionsdämpfer erreicht, weil sich am Ausgang des Strömungskanals immer eine akustisch dämpfende Masse befindet, durch welche die Absorptionsplatten gleichzeitig noch Helmholtz'sche Resonatoren darstellen. Auf diese Weise wird der Gesamtdämpfungsbereich wirkungsvoll vergrößert. Im abschließenden Luftresonator kann außerdem keine hochfrequente Körperschallerregung von der Fabrikhalle her erfolgen, da die Erregerfrequenzen von dem vorgeschalteten Absorptionsdämpfer vernichtet werden. Letzten Endes ist immer beim Ausgang der Lüftungskanäle ein Luftresonator besonders dann vorteilhaft, wenn mit Klimaeinflüssen (Feuchtigkeit, insbesonders Regen) zu rechnen ist. Feuchter Absorptionsstoff ist nämlich unwirksam. Es ist in diesem Zusammenhang auch daran gedacht, deshalb den Luftresonatorhals als Regenrinne auszubilden, durch welche das eindringende Wasser aus dem Resonator abgeleitet wird.

Die erfindungsgemäßen plattenförmigen Dämpfungselemente können auch sonst eine vielseitige Ausführung erfahren. Insbesondere wurde eine besonders günstige Absorptionsdämpfungsplatte entwickelt, die aus einer rahmenartigen Umfassung mit einer in der Mittelebene angeordneten Platte besteht, bei der die beidseitig gebildeten Gehäuse mit Schluckstoff gefüllt und gegebenenfalls außen mit einem Tuch oder Sieb oder perforiertem Blech abgedeckt sind. Die beidseitigen Gehäusekammern sind hierbei zur Vermeidung einheitlich stehender Wellen durch Stege in Kammern verschiedener Größe unterteilt.

Nach der Erfindung sind die plattenförmigen Luftresonatoren aus einem allseitig geschlossenen Gehäuse gebildet, das an einer oder beiden Seiten wenigstens einen im wesentlichen in einer Plattenerstreckung quer zur Hauptströmungsrichtung des Luftkanals vorzugsweise in der Plattenmitte angeordneten Schlitz aufweist, an den sich in an sich bekannter Weise ein Einlaßhals anschließen kann, dessen eine Begrenzungswand durch eine der Plattenwandungen und die andere aus einer parallel angeordneten schikanenartigen Wand besteht.

Vorteilhaft ist es, die leitwertbildenden Wände zwecks Variierung der Einlaßhalslänge und/oder

ίο -breite verstellbar anzuordnen. Ein besonders breitbandiger Dämpfungseffekt der Luftresonatoren wird erreicht, wenn man im Einlaßhals — wie vorgesehen — in an sich bekannter Weise Schluckstoff anordnet.

Die erfindungsgemäße Aufgabe einer möglichst breitbandigen Dämpfung findet weiterhin durch in den Strömungskanälen zwischen den Luftresonator- und/oder Absorptionsplatten angeordnete oblatenförmige (extrem schmal) Platten eine besonders überraschend einfache Lösung. Bei diesen Platten sind die beidseitigen parallelen zu den Dämpfungselementen angeordneten Wände stark perforiert, und die Plattenkammer selbst ist durch engmaschige Gitterroste in eine Vielzahl kleiner Kammern unterteilt.

Während bei der einfachen erfindungsgemäßen Anordnung Frequenzbereiche zwischen 100 und 2500 Hz erfaßt werden, wird bei einer Anordnung mit zwischengefügten Oblatenplatten ein Dämpfungsbereich zwischen 100 bis 6000 Hz erzielt.

Die Erfindung ist an Hand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Dachentlüftungsvorrichtung;
Fig. 2 ist der Schnitt A-B durch eine Teilanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 zeigt das Ausführungsbeispiel einer Luftresonatorplatte;

F i g. 4 ist die großflächige Seite derselben;
F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Resonatorplatten;

F i g. 6 ist eine Absorptionsplatte.

Bei diesen Figuren sind gleiche Positionen gleich beziffert, Teile die in symmetrischer Anordnung vorgesehen sind, sind bei gleicher Positionsziffer mit a bzw. b gekennzeichnet. Bei Ausführungsbeispiel in F i g. 1 sind unterhalb des Aufbaues 1 α des Daches 1 die Luftresonatoren 2 α und die Absorptionsdämpfer 2 b in — wie aus F i g. 2 ersichtlich — Kulissenform zwischen dem Dachaufbau la und der Zwischendecke 3 angeordnet. Die Entlüftungskanäle α sind durch den Dachaufbau la, die Zwischendecke 3 und die Seitenflächen der Luftresonatoren la und Absorptionsdämpfer 2 b begrenzt.

Die Bewegung der Luft durch die Lüftungskanäle wird in an sich bekannter Weise durch den aus der über der Entlüftungsöffnung 4 des Dachaufbaues la angeordneten Regendachhaube 5 und die seitlich am Dach hochgerichteten Windleitwände 6 α und 6 b gebildeten Saugentlüfter bewirkt. Die Entlüfterteile sind durch die Stützen 6 a', 6 b', Sa und 5 b am Dachaufbau lagehalten.

Der Pfeil a' veranschaulicht den Strömungseintritt in die Entlüftungskanäle a, die Pfeile a" den Strömungsaustritt aus denselben.

Beim Schnittbild in F i g. 2 ist D die Plattendicke, 5 die Spaltbreite der Strömungskanäle; die Resonatorplattenlängen I₁ sind gemessen von den Enden der Platten 2 δ bis zur Mitte 2 a' der Resonatoren 2 a. Die Größenverhältnisse, bei denen das Erfindungs-

prinzip zu größter Wirksamkeit gebracht wird, liegen etwa bei folgenden Werten:

Bei den Absorptionsdämpferplatten 2 b soll die Plattendicke D etwa gleich sein der Strömungskanalbreite S und beide Abmessungen wiederum gleich

sein der halben Wellenlänge I—J einer Frequenz im

Bereich größter Unempfindlichkeit der Anordnung (zwischen 1000 und 2000 Hz), was bei einer Dicke von 90 bis 120 mm der Fall ist.

Aus C = f ■ λ und λ/2 =10 cm, ;. = 20 cm, folgt

34 000
20

= 1700 Hz.

Hierin bedeutet 34 000 die Schallgeschwindigkeit in cm/sec.

Die Luftresonatoren sollen so bemessen sein, daß ihre inneren Resonatorkastenbreiten Z₁, gemessen senkrecht von Resonatorhalsspalt-Mitte 2 a'/bis innerer Resonatorabschlußwand c, bis 50 % kürzer sind als die jeweils zugehörige Saugresonanz-Viertelwellenlänge {elAf), insbesondere gegenüber letzterer eine Länge von etwa 25 cm bis etwa 50 cm aufweisen und dabei die Saugresonanzen im Bereich von 100 bis 250 Hz sich erstrecken. Dabei soll die für die Dämpfungsbreite wichtige Dämpfungskonstante e=^r2 im Bereich von ε = 0,5 bis 5 liegen. Dadurch wird erreicht, daß die Saugresonanzgebiete breitbandiger werden und vor allem in Kombination mit Hochtonlamellen ein intensiver Breitbanddämpfer ohne Dämpfungseinbrüche entsteht.

Wie an Hand des Schnittbildes ersichtlich, ist die Anordnung der Dämpfungselemente in Richtung der Strömungskanäle a so getroffen, daß fluchtend zwischen zwei Luftresonatoren 2 a die Absorptionsdämpfer 2 b liegen. Trotz der verhältnismäßig breiten Luftdurchtrittskanäle α wird durch diese Anordnung die Reaktanz dermaßen erhöht, daß die Luftresonatoren 2a wirkungsvoll angekoppelt sind. Bei dieser Anordnung ist es natürlich möglich, die eine der beiden Luftresonatoren 2 α tiefer, die andere zwecks Erzielung eines breitbandigen Dämpfungseffektes höher abzustimmen.

Die F i g. 3 und 4 veranschaulichen den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Luftresonatoren. Diese bestehen aus dem Blechgehäuse 7, das durch die Trennwand 8 in zwei Kammern 9 α und 9 b unterteilt ist. An die beidseitigen Schlitze 10 a und 10 b schließen sich die jeweils durch die Trennwand 8 und die als Schikanen eingesetzten Profilleisten 11 a, 11 b begrenzten Resonatorhälse 12« und 12 b an. Die Schlitze sollen erfindungsgemäß immer etwa in der Plattenmitte liegen, weil dann die akustische Kanalplattenmasse beidseitig des Schlitzes am größten ist und hierbei stärkere Ankopplung erfolgt.

In F i g. 5 ist die abgewandelte Ausführungsform eines Absorptionsdämpfers dargestellt. Die beiden Dämpfergehäusehälften 13 α und 13 b sind durch die Lochbleche 14 α und 14 b zusammengehalten. Die Wandung des Resonatorhalses 16 besteht beim Ausführungsbeispiel aus den Profilblechen 15 a, ISb, ISc und 15 d. Diese stützen gleichzeitig auch die seitliche Wand der Gehäuse 13 a und 13 b. Beim Ausführungsbeispiel ist im Eingang der Resonatorhälse 16 die Schallschluckstoffpackung 16 a angeordnet, die von den Siebblechen 14 a und 14 b und den in den Resonatorhals 16 eingeschobenen Siebgeflechten 17 a und 17 b gehalten ist. Durch die Anordnung des Schallschluckstoffes 16 α im Eingang des Resonatorhalses 16 werden Schwankungen in der Dämpfung ausgeglichen. Es ist daran gedacht, die Resonatorhalzbegrenzungsteile 15 α, 15 b, 15 c, 15 d in verschiedenen Größen vorzufertigen, so daß die Resonatoren auf die jeweils zu dämpfenden Frequenzen des Schallspektrums abgestimmt werden können, sofern nicht schon ein Ausgleich durch Verengung bzw. Erweiterung des Resonatorhalses 16 geschaffen werden kann, wozu die Befestigungsschenkel 15 a', 15 b', 15 c' und 15 a" genügend lang gemacht sind, so daß die Profilbleche 15 mehr oder weniger weit in den Eingangskanal hineingeschoben werden können.

In F i g. 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Absorptionsdämpfer gezeigt. Der Blechrahmen 18 ist hier durch die mittlere Trennwand 19 in zwei seitliche Gehäuse unterteilt. Durch die beidseitigen Stege 20 a und 20 b, die an den Kreuzungspunkten 21 Schlitzsteckverbindungen aufweisen, sind die beidseitigen Gehäuse in vier verschieden große Kammern unterteilt. Der eingefüllte — nicht dargestellte — Schallabsorptionsstoff, beispielsweise Glaswolle, kann durch nicht dargestellte durchlässige Folien oder Siebe abgedeckt sein. Die Befestigung der Abdeckung erfolgt am Rahmen 19 und den Querwänden 20 a und 20 b. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung und Abstimmung ist es mit einfachsten Mitteln möglich, die jeweils gewünschte Grenzkurve zwecks Effektivweitbildung bei Messungen nach DIN 5045, ζ. Β.

Iso 35 db, zu erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche· ^e Erfindung betrifft eine Dachentlüftungsvorrich- ' tung, die im Strömungsweg der Luft vorzugsweise in

1. Dachentlüftungsvorrichtung, die im Strö- Kulissenreihen angeordnete Dämpfungselemente zur mungsweg der Luft vorzugsweise in Kulissen- Verhütung einer Schallübertragung und zur Schallreihen angeordnete Dämpfungselemente zur Ver- 5 dämpfung enthält.

hütung einer Schallübertragung und zur Schall- Es ist bekannt, Böden, Wände oder Decken von

dämpfung enthält, dadurch gekennzeich- Bauwerken als Luftresonatoren auszubilden. Die

net, daß in Strömungsrichtung gesehen zwischen Luftresonatoren sind dabei aus Wabensteinen gebil-

zwei Luftresonatoren (2 ä) wenigstens ein Absorp- det, deren Kanäle einerseits mit dem durch die

tionsdämpfer (2 b) vorgesehen ist, wobei sowohl 10 Wabensteine begrenzten Raum und anderseits mit

die Luftresonatoren (2 a) als auch die Absorp- einem davon abgeschlossenen Resonatorvolumen

tionsdämpfer (2 b) als ein- oder zweiseitig wir- verschiedenen Inhaltes durch Fugen zwischen den

kende Dämpfer ausgebildet sind und die Luft- einzelnen Wabensteinen verbunden sind. Zur Ver-

resonatoren und Absorptionsdämpfer so aufein- hütung einer Schallübertragung durch Lüftungskanäle

ander abgestimmt sind, daß der Frequenzabstand 15 hat man in diesen auch schon Luftresonatorkulissen

zwischen dem Dämpfungsmaximum der als in Reihen angeordnet, wobei zwischen je zwei gegen-

Höchsttondämpfer wirkenden Absorptionsdämp- überliegenden Kulissenreihen Strömungskanäle ver-

fer(2Z>) und dem Dämpfungsmaximum der als laufen. Die Kulissen bestehen hierbei aus Blechbän-

Tiefsttondämpfer wirkenden Luftresonatoren (2 a) dem, die so zickzackförmig gefaltet sind, daß sie an

zwei bis drei Oktaven beträgt. 20 jeder Seite der Kulisse abwechselnd eine dreieckige

2. Dachentlüftungsvorrichtung nach Anspruch!., Resonatorkammer und an der Stelle, an welcher die dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptions- Biegekanten am engsten zusammenstehen, den Resodämpfer(26) aus einer rahmenartigen Fassung natorhals bilden. Die Resonatorkammern wurden

(18) mit in der Mittelebene angeordneter Platte auch hierbei unterschiedlich abgestimmt.

(19) gebildet sind und die beidseitig gebildeten 25 Man hat auch schon vorgesehen, im Einlaßhals - Gehäuse mit Schluckstoff gefüllt sind, wobei die von Luftresonatoren poröse Werkstoffe anzuordnen

Schluckstoffüllung nach außen mit einer perfo- in der Absicht, dem Resonanzeffekt einen Absorprierten Abdeckung oder einem Sieb begrenzt sein tionseffekt zu überlagern oder ein verzögerndes Einkann, pendeln der Schwingungen zwecks Energieentzug zu

3. Dachentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 2, 30 bewirken.

dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitigen Ge- Es ist auch bekannt, Räume wie Theater, Konzert-

häuse durch Stege (20 a, 206) in Kammern ver- säle u. dgl. mit Schallschluckstoffverkleidungen, z. B.

schiedener Größe unterteilt sind. Platten unterschiedlicher Porösität, zu versehen, so

4. Dachentlüftungsvorrichtung nach einem der daß diese Schallwellen der jeweils gewünschten Frevorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 35 quenzen schlucken.

zeichnet, daß die Luftresonatoren aus einem all- Ferner wurde bereits vorgeschlagen, zur Erzielung seitig geschlossenen Gehäuse (7) gebildet sind, einer Tiefenabsorption über einen breiteren Fredas an einer oder beiden Seiten in ihrer Längs- quenzbereich mehrere schwingungsfähige Schallstreckung einen quer zur Hauptströmungsrichtung schlucker hintereinander anzuordnen, wie es auch vorzugsweise in der Dämpfermitte angeordneten 40 bekannt wurde, Helmholtz-Resonatoren und Absorp-Schlitz (lOö, 10 b) aufweist, an den sich im Inne- tionsdämpfer übereinander anzuordnen,
ren ein Einlaßhals (12«, 126) anschließt, dessen Es liegt nahe, die bekannten Dämpfungselemente eine Begrenzungswand (8) durch eine der Wan- in den bekannten Anordnungen für Lüftungskanäle düngen und die andere durch eine hierzu parallel anzuwenden. Auch die Anordnung in Form von angeordnete, insbesondere verstellbare, als Schi- 45 Kulissenreihen ist denkbar. Hierbei wären jedoch kane wirkende Profilleisten (110, Ub) gebil- extrem lange Kulissen notwendig, um eine breitbandet ist. dige Dämpfung über einen größeren Frequenzbereich

5. Dachentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 4, zu erzielen, wie dies insbesonders bei Fabrikhallen dadurch gekennzeichnet, daß im Eingang des notwendig wäre, die eine immer größer werdende Einlaßhalses Schallschluckstoff angeordnet ist. 50 Geräuschbelästigung für die Umwelt darstellen. Das

6. Dachentlüftungsvorrichtung nach einem der gilt sowohl für die bekannten Absorptions- als auch Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Luftresonatoranordnungen.

im Strömungskanal zwischen den Luftresonatoren Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

und/oder Absorptionsdämpfern verhältnismäßig Dachentlüftungsvorrichtung aufzuzeigen, die im Strö-

schmale Platten vorgesehen sind, die beidseitig 55 mungsweg der Luft vorzugsweise in Kulissenreihen

stark perforierte Wände aufweisen und deren angeordnete Dämpfungselemente zur Verhütung einer

Innenraum durch einen engmaschigen Gitterrost Schallübertragung und zur Schalldämpfung enthält,

in eine Vielzahl kleiner Kammern unterteilt ist. lange Kanalkulissen entbehrlich macht und somit mit

7. Dachentlüftungsvorrichtung nach einem der einem minimalen Aufwand auskommt und zum anvorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 60 deren auch eine Schalldämpfung bei kurzen Lüftungszeichnet, daß die Luftresonatoren und Absorp- kanälen möglich macht. Bildet man die Dämpfungstionsdämpfer aus lichtdurchlässigem Kunststoff elemente als Luftresonatoren aus, dann muß zur Er- oder Glas und der Schluckstoff aus lichtdurch- reichung einer wirkungsvollen Schalldämpfung dafür lässiger Glas- oder Kunststoffwolle bestehen, gesorgt sein, daß der akustische Widerstand des zwiwenn der Entlüftungskanal in an sich bekannter 65 sehen je zwei verschieden abgestimmten Luftresona-Weise aus Glas oder Kunstglasdoppelwänden aus- toren liegenden Verbindungskanales groß ist, d. h., gebildet ist. man muß trachten, die Kopplungsreaktanz so groß

wie möglich zu machen.