DE1454552C - Dachentluftungsvomchtung - 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 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. 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 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)

Patentansprüche:

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.

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.