DE1454552C - Dachentluftungsvomchtung - Google Patents
DachentluftungsvomchtungInfo
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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 Hauptströmungs richtung 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.
F i g. 1 zeigt eine Dachentlüftungsvorrichtung;
Fig. 2 ist der Schnitt A-B durch eine Teilanordnung gemäß F i g. 1;
Fig. 2 ist der Schnitt A-B durch eine Teilanordnung gemäß F i g. 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. 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 α bzw. b gekennzeichnet. Bei Ausführungsbeispiel in
F i g. 1 sind unterhalb des Aufbaues la des Daches 1
die Luftresonatoren 2 α und die Absorptionsdämpfer 2b in — wie aus Fig. 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
Ib 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 6a und 6b gebildeten Saugentlüfter bewirkt. Die Entlüfterteile
sind durch die Stützen 6 a', 6 b', 5 a und 5 b am Dachaufbau la gehalten.
Der Pfeil d veranschaulicht den Strömungseintritt in die Entlüftungskanäle a, die Pfeile a" den Strömungsaustritt
aus denselben.
Beim Schnittbild in F i g. 2 ist Ό die Plattendicke, S die Spaltbreite der Strömungskanäle; die Resonatorplattenlängen
I1 sind gemessen von den Enden der
Platten 2 b 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 26 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 = J-I und λ/2 = 10 cm, ;. = 20 cm, folgt
Hierin bedeutet 34 000 die Schallgeschwindigkeit in cm/sec.
Die Luftresonatoren sollen so bemessen sein, daß ihre inneren Resonatorkastenbreiten I1, gemessen
senkrecht von Resonatorhalsspalt-Mitte 2 a'/b'is 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
ε= ^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 α 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
2 a wirkungsvoll angekoppelt sind. Bei dieser Anordnung ist es natürlich möglich, die eine der beiden
Luftresonatoren 2 a 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 a und 9 b unterteilt
ist. An die beidseitigen Schlitze 10 a und 106 schließen sich die jeweils durch die Trennwand 8 und
die als Schikanen eingesetzten Profilleisten 11a, 116
begrenzten Resonatorhälse 12 a 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 ίο Dämpfergehäusehälften 13 α und 13 b sind durch die
Lochbleche 14a und 146 zusammengehalten. Die Wandung des Resonatorhalses 16 besteht beim Ausführungsbeispiel
aus den Profilblechen 15 a, 156,
15 c und 15 d. Diese stützen gleichzeitig auch die seitliche Wand der Gehäuse 13 a und 136. Beim Ausführungsbeispiel
ist im Eingang der Resonatorhälse
16 die Schallschluckstoffpackung 16 a angeordnet, die von den Siebblechen 14 a und 146 und den in
den Resonatorhals 16 eingeschobenen Siebgeflechten 17 a und 176 gehalten ist. Durch die Anordnung des
Schallschluckstoffes 16 a im Eingang des Resonatorhalses 16 werden Schwankungen in der Dämpfung
ausgeglichen. Es ist daran gedacht, die Resonatorhalzbegrenzungsteile 15 a, 156, 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
3d kann, wozu die Befestigungsschenkel 15 a', 156',
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 Fig. 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 206, 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 206.
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)
1. Dachentlüftungsvorrichtung, die im Strömungsweg
der Luft vorzugsweise in Kulissenreihen angeordnete Dämpfungselemente zur Verhütung
einer Schallübertragung und zur Schalldämpfung enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß in Strömungsrichtung gesehen zwischen zwei Luftresonatoren (2 a) wenigstens ein Absorptionsdämpfer
(2 b) vorgesehen ist, wobei sowohl die Luftresonatoren (2 a) als auch die Absorptionsdämpfer
(2 b) als ein- oder zweiseitig wirkende Dämpfer ausgebildet sind und die Luftresonatoren
und Absorptionsdämpfer so aufeinander abgestimmt sind, daß der Frequenzabstand zwischen dem Dämpfungsmaximum der als
Höchsttondämpfer wirkenden Absorptionsdämpfer (2b) und dem Dämpfungsmaximum der als
Tiefsttondämpfer wirkenden Luftresonatoren (2 a) zwei bis drei Oktaven beträgt.
2. Dachentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsdämpfer (2 b) aus einer rahmenartigen Fassung
(18) mit in der Mittelebene angeordneter Platte
■ (19) gebildet sind und die beidseitig gebildeten - Gehäuse mit Schluckstoff gefüllt sind, wobei die
Schluckstoffüllung nach außen mit einer perforierten Abdeckung oder einem Sieb begrenzt sein
kann.
3. Dachentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitigen Gehäuse
durch Stege (20a, 2Qb) in Kammern verschiedener Größe unterteilt sind.
4. Dachentlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftresonatoren aus einem allseitig geschlossenen Gehäuse (7) gebildet sind,
das an einer oder beiden Seiten in ihrer Längsstreckung einen quer zur Hauptströmungsrichtung
vorzugsweise in der Dämpfermitte angeordneten Schlitz (10 a, 10 b) aufweist, an den sich im Inneren
ein Einlaßhals (12a, 126) anschließt, dessen eine Begrenzungswand (8) durch eine der Wandungen
und die andere durch eine hierzu parallel angeordnete, insbesondere verstellbare, als Schikane
wirkende Profilleisten (11a, Ub) gebildet ist.
5. Dachentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingang des
Einlaßhalses Schallschluckstoff angeordnet ist.
6. Dachentlüftungs vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
im Strömungskanal zwischen den Luftresonatoren und/oder Absorptionsdämpfern verhältnismäßig
schmale Platten vorgesehen sind, die beidseitig stark perforierte Wände aufweisen und deren
Innenraum durch einen engmaschigen Gitterrost in eine Vielzahl kleiner Kammern unterteilt ist.
7. Dachentlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftresonatoren und Absorptionsdämpfer aus lichtdurchlässigem Kunststoff
oder Glas und der Schluckstoff aus lichtdurchlässiger Glas- oder Kunststoffwolle bestehen,
wenn der Entlüftungskanal in an sich bekannter Weise aus Glas oder Kunstglasdoppelwänden ausgebildet
ist.
Die Erfindung betrifft eine Dachentlüftungsvorrichtung,
die im Strömungsweg der Luft vorzugsweise in Kulissenreihen angeordnete Dämpfungselemente zur
Verhütung einer Schallübertragung und zur Schall-S dämpfung enthält.
Es ist bekannt, Böden, Wände oder Decken von Bauwerken als Luftresonatoren auszubilden. Die
Luftresonatoren sind dabei aus Wabensteinen gebildet, deren Kanäle einerseits mit dem durch die
ίο Wabensteine begrenzten Raum und anderseits mit einem davon abgeschlossenen Resonatorvolumen
verschiedenen Inhaltes durch Fugen zwischen den einzelnen Wabensteinen verbunden sind. Zur Verhütung
einer Schallübertragung durch Lüftungskanäle hat man in diesen auch schon Luftresonatorkulissen
in Reihen angeordnet, wobei zwischen je zwei gegenüberliegenden Kulissenreihen Strömungskanäle verlaufen.
Die Kulissen bestehen hierbei aus Blechbändern, die so zickzackförmig gefaltet sind, daß sie an
jeder Seite der Kulisse abwechselnd eine dreieckige Resonatorkammer und an der Stelle, an welcher die
Biegekanten am engsten zusammenstehen, den Resonatorhals bilden. Die Resonatorkammern wurden
auch hierbei unterschiedlich abgestimmt.
Man hat auch schon vorgesehen, im Einlaßhals von Luftresonatoren poröse Werkstoffe anzuordnen in der Absicht, dem Resonanzeffekt einen Absorptionseffekt zu überlagern oder ein verzögerndes Einpendeln der Schwingungen zwecks Energieentzug zu bewirken.
Man hat auch schon vorgesehen, im Einlaßhals von Luftresonatoren poröse Werkstoffe anzuordnen in der Absicht, dem Resonanzeffekt einen Absorptionseffekt zu überlagern oder ein verzögerndes Einpendeln der Schwingungen zwecks Energieentzug zu bewirken.
Es ist auch bekannt, Räume wie Theater, Konzertsäle u. dgl. mit Schallschluckstoffverkleidungen, z. B.
Platten unterschiedlicher Porösität, zu versehen, so daß diese Schallwellen der jeweils gewünschten Frequenzen
schlucken.
Ferner wurde bereits vorgeschlagen, zur Erzielung einer Tiefenabsorption über einen breiteren Frequenzbereich
mehrere schwingungsfähige Schallschlucker hintereinander anzuordnen, wie es auch
bekannt wurde, Helmholtz-Resonatoren und Absorptionsdämpfer übereinander anzuordnen.
Es liegt nahe, die bekannten Dämpfungselemente in den bekannten Anordnungen für Lüftungskanäle
anzuwenden. Auch die Anordnung in Form von Kulissenreihen ist denkbar. Hierbei wären jedoch
extrem lange Kulissen notwendig, um eine breitbandige Dämpfung über einen größeren Frequenzbereich
zu erzielen, wie dies insbesonders bei Fabrikhallen notwendig wäre, die eine immer größer werdende
Geräuschbelästigung für die Umwelt darstellen. Das gilt sowohl für die bekannten Absorptions- als auch
Luftresonatoranordnungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dachentlüftungsvorrichtung aufzuzeigen, die im Strömungsweg
der Luft vorzugsweise in Kulissenreihen angeordnete Dämpfungselemente zur Verhütung einer
Schallübertragung und zur Schalldämpfung enthält, lange Kanalkulissen entbehrlich macht und somit mit
einem minimalen Aufwand auskommt und zum anderen auch eine Schalldämpfung bei kurzen Lüftungskanälen möglich macht. Bildet man die Dämpfungselemente als Luftresonatoren aus, dann muß zur Erreichung
einer wirkungsvollen Schalldämpfung dafür gesorgt sein, daß der akustische Widerstand des zwisehen
je zwei verschieden abgestimmten Luftresonatoren liegenden Verbindungskanales groß ist, d. h.,
man muß trachten, die Kopplungsreaktanz so groß wie möglich zu machen.
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