DE1476539A1

DE1476539A1 - Schalldaempfer,insbesondere fuer eine Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung

Info

Publication number: DE1476539A1
Application number: DE19631476539
Authority: DE
Inventors: Franz Haag
Original assignee: Junkers and Co GmbH
Current assignee: Junkers and Co GmbH
Priority date: 1963-01-21
Filing date: 1963-01-21
Publication date: 1969-07-10
Also published as: US3194341A; NL6400377A; CH416218A; GB1044262A

Description

Junkers 178

PLI-Th/Gr

18.1.1963

Junkers & Co. QmbH.. Wernau (Neokar)

Schal!dämpferj insbesondere für eine Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung

Die Erfindung bezieht eich auf einen Schalldämpfer, insbesondere für eine Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung» welche min* '. deetene eine Brennkammer mit einem aussobubseitlg angeoohloesenen Schwingrohr aufweist, welches mit einem Schalldämpfer in Verbin-» dung steht, an welchem eine Abgasableitung angeschlossen ist»

Bei einer großen Anzahl τοη Kraftmaschinen Z₀B. Brennkraftmaschinen let die Anbringung eines Schalldämpfers erforderlich, um die während des Betriebes der Maschinen entstehenden Gerausohe su dämpfenο Das gleiche gilt auch für Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung, bei welchen im allgemeinen die Anordnung eines Schalldämpfers am Ende des Sohwlngrohres erfordern oh ist, ins«» besondere dann, wenn das Schwingrohr mit ein Viertel der Wellen-» länge schwingt, mit welcher die Brenneranlage arbeitet * In allen Fällen der notwendigen Verwendung eines Schalldämpfers spielt. « dessen einwandfreie Funktion hinsiohtlich Geräuschminderung sin·* Rolle, wobei zugleich möglichst geringe Abmessungen vorliegen eollen. Gerade bei Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung kommt der Ausbildung des Schalldämpfers eine nicht unwesentliche Bedeutung zu, welche bisher nicht immer in vollem Umfange bertiok» sichtigt werden konnte, wenn auch hinsichtlich der Ausbildung g·*»

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wisse Grundforderungen nicht ssu umgehen aindo ,.

Aufgabe der Erfindung ist es daher« einen Schalldämpfer au schaffen, welcher bei einem verhältnismäßig einfachen Aufbau eine einwandfreie Wirkung gewährleistet, ohne daß eine übermäßige Baugröß· vorhanden istο

Diese Aufgabe wird an einem Schalldämpfer der eingangs erwähnten Art gemäß Erfindung dadurch gelöst, daß der Schalldämpfer aus einem in sich geschlossenen Behälter mit einer etwa In dessen Längsmittelebene verlaufenden Trennwand besteht, welche aus parallel zur Längsachse des Behälters aneinandergereihten Hohl-

' zellen gebildet ist, die unter sioh mäanderartig derart verbunden sind, daß ein erster und ein zweiter Kanalteil gebildet sind, welche unter sich über eines der zu beiden Seiten der Trennwand gebildeten Behälterabteile in Verbindung stehen und von denen der zweite Kanalteil über das andere Behälterabteil mit der Abgasableitung verbunden istο Dabei ist gemäß Erfindung vorgesehen, daß der erste Kanalteil etwa in der Mitte seiner Gesamtlänge eine Austrittöffnung nach dem die Verbindung mit dem zweiten Kanalteil bildenden Behälterabt^il aufweist,, Weiterhin besteht die er«· findungsgemäße Ausbildung darin, daß der zweite Kanalteil an einem Ende eine Eintrittöffnung aus dem die Verbindung mit dem ersten Kanalteil bildenden Behälterabteil und am anderen Ende eine Auetrittöffnung nach dem die Verbindung mit der Abgasableitung bildenden Behälterabteil aufweisi« ferner ist die Anordnung so getroffen, daß in jedem der Behälterabtelle eine mit Durchbrechungen versehene und parallel zur Längsachse des Behälters verlaufende Leitung vorgesehen ist, welche sowohl am Boden als auch am Deckel des Behälters in einen freien Eintritt- bzw. Austrittraum mündet, während der übrige Baum jedes Behälterabteils um die Leitung her» um mit einem schalldämpfenden Material ausgefüllt 1st. Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die Hohlzellen-Trennwand aus zwei mit parallelem Abstand zueinander angeordneten Seitenwänden

~betteht, welche für das Einsetzen der die Hohlzellen voneinander abteilenden Zwischenwände mit Sicken versehen sind, in welche die Händer der Zwischenwände eingreifen. Vorzugsweise ist vor-

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gesehen, daß der Boden und der Deckel des Behälters lösbar« aber abgedichtet mit den Hantel des Bdiältere verbunden sind.

Eine bevorzugte Ausführungeform, welche insbesondere für Brenner» anlagen mit pulsierender Verbrennung verwendet werden kann» ist gemäß Erfindung derart ausgebildet, daß der erste Kanalteil «umlndest einen Teil de3 Scbwingrohres der Brenneranlage und der zweite Kanalteil zumindest einen Teil der Abgasableitung bilden, wobei der Schwingrohr-Kanalteil über das an einer Seite der Trennwand gebildete Behälterabteil mit dem Abgasableltung-Kanaltell in Verbindung steht, welcher seinerseits Über d»s an der anderen Seite der Trennwand gebildete Behälterabteil mit der Abgasableitung verbunden ist·

Die erfindungsgemäß innerhalb eines Behälters gebildete Hohlzellen-Trennwand ergibt eine konstruktiv einfache Lösung, welche auoh herstellungsmäßlg vorteilhaft 1st. Trotzdem 1st eine einwandfreie Punktion des Schalldämpfers gewährleistet, welche infolge seiner ineinandergeschachtelten Bauwelse verhältnismäßig geringe Abmessungen aufweist.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der Zeichnung in einem AusfUhrungsbelsplel näher erläutert· Bei diesem Beispiel ist eine Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung vorausgesetzt, jedooh 1st der erflndungsgemäße Schalldämpfer ohne weiteres z*B« auoh ' en Brennkraftmaschinen zu verwenden· Qenausogut kann der Schall·» dämpfer in ähnlieh gelagerten Fällen Anwendung finden«,

Flg. 1 1st eine sohematisohe Darstellung einer Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung und einen angeschlossenen Schalldämpfer im Schnitt.

71g· 2 ist ein Schnitt nach der Linie II - II der I¹Ig. 5. Flg. 3 1st ein Schnitt nach der Linie III - III der Figo

I: ?ige 1 ist echematisch eine Brenneranlage für pulsierende Verbrennung dargestellt, welche in an sich bekannter Weise aus einer Brennkammer 10 und einem daran angeschlossenen Schwingrohr 11 besteht. Das Sohwlngrohr steht mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schalldämpfer in Verbindung, welcher allgemein mit 12

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bezeichnet ist. Der Schalldämpfer 12 besteht aus eine« in aioh ■' geschlossenen Behälter, welcher durch, einen vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Mantel 131 einen Boden 14 und einen Deckel 15 gebildet ist_o Der Boden 14 und der Deckel 15 sind dicht mit den Hantel 13 verbunden, und zwar vorzugsweise durch eine lösbare Verbindung bei gleichseitiger Abdichtung. Die Verbindung lsi: während dee Betriebes des Schalldämpfers gegen Abheben gesichert, beispielsweise durch Spannbänder oder durch Bügelverscblüsae. Inner-' halb des Behälters 12 verläuft etwa in dessen Längsmittelebene eine Trennwand, welche aus zwei mit parallelem Abstand zueinander angeordneten Seitenwänden 16 und 17 und dazwischen eingesetzten Zwischenwänden 18 besteht, so daß parallel zur Längsachse des Behälters 12 aneinandergereihte Hohlzellen 21, 22, 23, 24, 25, 26 und 27 gebildet sind. Vorzugsweise sind die'Seitenwände 16 und 17 mit Sicken versehen, in welche die Ränder der Zwischenwände 18 eingreifen, welche z.B. lamellenartig ausgebildet sein können« Diese Ausbildung ist in Pig« 3 an der Zwischenwand 18 zwischen den Pohlzellen 26 und 27 angedeutet· Auf diese Weise läßt sich die !Trennwand in sehr einfacher Weise zusammensetzen. Dabei sind die durch die Zwischenwände 18 abgeteilten Hohlzellen .21 hie 27 unter sich mäanderartig derart verbunden, daß aus den Hohlzellen 21 bis 24 ein erster Kanalteil 28 und aus den Hohlzellen 25 bis 27 ein .zweiter Kanalteil 29 gebildet ist. Die beiden Kanalteile 2Θ und 29 sind unter sich über eines der zu beiden Selten der Trennwand gebildeten Behälterabteile verbunden und der gweite Kanalteil 29 steht über das andere Behälterabteil mit der Abgasableitung in Verbindung» Zu diesem Zweck ist der aus den Hohlzellen 21 bis 24 gebildete erste Kanalteil 28 etwa in der Mitte seiner Gesamtlänge, d.h. am Übergang zwischen der Hohlaelle 22 zur Hohlzelle 23¹ mit einer Austrittöffnung 31 versehen, welohe die Verbindung nach dem durch die Seitenwand 16 der Trennwand abgeteilten Behälterabteil 12* herstellt. Der aus den Hohlzellen 25 bis 27 bestehende zweite Kanalteil 29 weist an einem Ende eine Eintrittöffnung 32 auf» welche die Verbindung mit dem Behälterabteil 12* herstellt. Am anderen Ende des/zweiten Kanalteils 29 ist eine Austrittöffnung 33 nach den anderen Behälterabteil 12" vorgesehen, welches duräh die Seifen-

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wand 17 der Trennwand begrenzt let. Dieses Behälterabteil 12·· stellt die Verbindung mit der Abgasableitung her, «eiche gemäß Pig. 2 durch den Anschlußstutzen 34 angedeutet ist. Zur Führung der Abgase ist in jedem der Behälterabteile 12' und 12" eint mit Durchbrechungen versehene und parallel zur Längsachse dee Behälters 12 verlaufende Leitung 35 baw_e 36 vorgesehen. Wie aus Figo 2 zu ersehen ist, mündet Jede dieser Leitungen 35 bzw» 36 sowohl am Boden 14 als auch am Deckel 15 des Behälters 12 in einen freien Eintritt- bzwο Auetrittraum. Iq Behälterabteil 12' ist der Eintrittraum 37 am Deckel 15 des Behälters 12 und der Austrittraum 38 am Boden 14 des Behälters 12 vorgesehen, während im Behälterabteil 12" am Deckel 15 des Behälters 12 der Slntrittraum 39 und am Boden 14 des Behälters 12 der Austrittraum 40 gebildet sind, welch letzterer mit dem Ansohlußstutzen 34 der Ab» gasableitung in Verbindung steht. Der Raum jedes Behälterabteile 12' bzw, 12'· zwischen deren Eintritt- und Austritträumen und um die Leitung 35 bzw« 36 herum 1st mit schallschluckendem Material 41 ausgefüllt, in welches das duroh die. Leitungen 35 bzw. 36 hin» durchströmende Abgas durch die Durchbrechungen dieser Leitungen hindurch bis zu einem gewiesen Grade eindringen kann, wobei das Geräusoh absorbiert wird.

Bei der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Auafubrungsform eines erflndungsgemäB ausgebildeten Schalldämpfers ist dieser an eine Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung angeschlossen, wobei der aus den Hohlgellen 21 bis 24 gebildete erste Kanalteil 28 einen Teil des Schwingrohres 11 der Brenneranlage bildet. Nach der Darstellung ist das an die Brennkammer 10 der Brenneranlage angoochlossene Schwingrobr 11 und der im Schalldämpfer 12 gebildete Kanalteil 28 auf eine Länge des Sohwlngrohres abgestimmt, welche einem Wert von etwa ein Halb der Wellenlänge entspricht, mit welcher die Brenneranlage arbeitet. Das auf diese Weise gebildete Schwingrohr 1st dabei an seinem Ende, d.ho am Ende der Hohlzelle 24 verschlossen und die Austrittöffnung für das Abgas befindet sioh etwa an der Stelle des größten Scnwingungebauches.

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Dabei weist die Auetrittöffnung 31 einen geringeren Querschnitt auf als der Querschnitt der einen Teil des Schwingrohres bildenden Hohlzellen 21 bis 24 ausmacht· Der in Behälter 12 durch die Hohlzellen 25 bis 27 gebildete zweite Kanalteil 29 stellt einen Teil der Abgasableitung dar, welche aasohliessend an den Anschlußstutzen 34 weitergeführt ist.

Die Wirkungswelse des. in der Zeichnung in Verbindung mit einer Brenneranlage für pulsierende Verbrennung dargestellten Schalldämpfers ist folgendes -

Die aus der Brennkammer 10 der Brenneranlage austretenden Abgase . schwingen im Schwingrohr 11 und dem aus den Hohlzellen 21 bis 24 gebildeten Teil desselben im Sinne der in Figo 1 eingezeichneten Doppelpfeile 42. Dabei tritt jeweils ein dem Brennetoffdurohsatζ der Brenneranlage entsprechender Teil des hin und herschwingenden Abgases im Sinne des Pfeiles 43 durch die Austrittöffnung 31 hindurch in den Eintrittraum 37 des Behälterabteils 12* arc Deckel dee Behälters 12 (Pig. 2), durchströmt innerhalb des Behälterabteiles 12' die Leitung 35 im Sinne dee Pfeiles 44 und gelangt in den Auotrittraun 33 am Boden 14 des Behälters 12, aus τ/alchem es in Sinne des Pfeiles 45 durch die Eintrittöffnung 32 hindurch in die Hohlzelle 25 des zweiten Kanalteiles 29 eintritt. Von der Hohl· zelle 25 aus geht die Strömung int Sinne des Pfeiles 46 in die Hohlzelle 26 und von dieser aus im Sinne des Pfeiles 47 in die Höhleelle 27 über, an deren Ende das Abgas durch die Auetrittöffnung 33 in den Eintrittraum 39 des Behälterabteile 12" am Deckel *des Behälters 12 Übertritte Von der Hohlzelle 27 und dem Eintrittraum 39 aus strömt das Abgas im Sinne dee Pfeiles 48 duroh öle Leitung 56 innerhalb des Behälterabteiles 12" in den Austrittraum 40 an Boden 14 des Behältere 12 und gelangt in Sinne dee Pfeiles 49 la den Anschlußstutzen 34 der ins Freie führenden Abgasableitung. Der die leitungen 35 und 36 umgebende Schallschluckstoff 41, welcher zugleich auch an den Seitenwänden 16 und 17 der Hohlzellen-Trennwand und an der Mantelinnenfläche des Behälters 12' anliegt, dient zur Schallabsorption, wobei der aus den Hohlsellen 25 bis 27 gebildete zweite Kanalteil 29 ale akustische Hasse wirkt.

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Dae in der Zeichnung dargestellte Sohwingrohr 11 könnte genattsogttt das an eine Brennkraftmaschine angeschlossene Auspuffrohr ·β1η₍ welches dl· Abgase der Brennkraftmaschine in den Schalldämpfer 12' leitet, aus welchem das Abgae durch den Stutzen 34 austritt. Eine entsprechende Anpassung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schall* dämpfere ist offensichtlich möglich. Ebenso kann der Schalldämpfer an verschiedenartige Brenneranlagen für pulsierende Verbrennung angepaßt werden. Dabei wäre es auch möglich, ein Schwingen des Schwlngrohree mit einem Wert von ein Viertel der Wellenlänge zu erreichen, mit welchem die Brenneranlage arbeitet, und zwar dadurch, daß die Austrittöffnung 31 einen größeren Querschnitt erhält als der Querschnitt der Hohlζeile 22 beträgt, so daß die Schwingung an einer solchen Austrittöffnung 31 unterbrochen würde und die Hohlzellen 23 und 24 dann nur noch als Reflexionsglied diesen rf'nlen, wie es an sich bekannt ist. Die Anpassung eines erfindungsg 3mäß ausgebildeten Schalldämpfers 1st daher In rieinfältiger Weise für verschiedenartige Verwendungszwecke nOglleh.

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Claims

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Ansprüche t

1. Schalldämpfer, insbesondere für eine Brenneranlege io.it pulsierender Verbrennung» welohe mindestens eine Brennkammer mit einem ausschubseitig angesohloeeenen Sohwlngrohr aufweist,

. welches mit einem Schalldämpfer in Verbindung steht, an welchen eine Abgasableitung angeschlossen ist» dadurch gekennzeichnet , daß der Schalldämpfer aus einem in eich geschlossenen Behälter (12) mit einer etwa in dessen Längsmittelebene verlaufenden Trennwand besteht» welche aus parallel zur Längsaohse des Behälters (12) aneinandergereihten Hohleellen (21 bis 27) gebildet 1st» die unter eich mäanderartig derart verbunden sind» daß #ln erster und ein zweiter Kanalteil (28 bsw, 29) gebildet sind» welche unter sich über eines der su beiden Selten der Trennwand gebildeten Behälter* \ abteile (12*) In Verbindung stehen und von denen der zweite Kanalteil (29) über das andere Behälterabteil (12") mit der Abgasableitung (34) verbunden ist·

2. Schalldämpfer nach Anspruch i» dadurch gekennzeichnet , daß der erste Kanalteil (28) etwa in der Mitte seiner Gesamtlänge eine Austrittöffnung (31) nach dem die Verbindung mit dem zweiten Kanalteil (29) bildenden Behälterab-

teil' (12V) aufweist»

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3* Schalldämpfer naoh den Aneprüohen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der «weite Kanalteil (29) ' an einem Ende eine Eintrittöffnung (32) aus dem die Verbindung mit dem ersten Kanalteil (28) bildenden Behälterabteil (12*) und am anderen Ende eine Auetrittöffnung (33) naoh dem die Verbindung mit der Abgasableitung (34) bildenden Behälterabteil (12") aufweist.

4ο Schalldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß In Jedem der Behälterabteile (12* bzw«, 12") eine mit Durchbrechungen versehene und parallel zur Längsachse des Behälters (12) verlaufende Leitung (35 bzw. 36) vorgesehen 1st, welche sowohl am Boden (14) als auch am Deckel (15) des Behälters (12) In einen freien Bintriti·» (37 bzw. 39) bzw. Austrittraum (38 bzw. 40) mündet, während der übrige Raum jedes Behälterabtelle (12* bzw. 12") ura die Leitung (35 bzw. 36) herum mit einem schalldämpfenden Material (41) auegefüllt 1st.

5» Schalldämpfer naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlzellen-Trennwand aus zwei mit parallelem Abstand zueinander angeordneten Seitenwänden (16, 17) besteht, welche für das Einsetzen der die Hohlsellen (21 bis 27) voneinander abteilenden Zwischenwände (18) mit Sloken versehen sind, in welche die Bänder der Zwischenwände (18) eingreifen.

6ο Schalldämpfer nach den Aneprüohen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Boden (14) und der Deokol (15) des Behälters (12) lösbar, aber abgedichtet mit dem Mantel (13) drg Behälters verbunden sind.

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7. Schalldämpfer nach einem oder mehreren d*r vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gakennseiohnet,

daß der erste Kanalteil (28) zumindest einen Teil dee Schwingrohres der Brenneranlage und der zweite Kanalteil (29) zumindest einen Teil der Abgasableitung bilden» wobei der Schwing* rohr-Kanalteil (28) über das an einer Seite der Trennwand gebildete Behälterabteil (12¹) mit dem Abgasableitur -Kanalteil (29) in Verbindung steht, welcher seinerseits über das an der w anderen Seite der Trennwand gebildete Behälterabteil (12··) -mit der Abgasableitung (34) rerbunden 1st·

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