DE202007003923U1 - Sound baffle system for ducts has a widened duct section with inner sleeve and with resonance depressing chambers - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Resonator zur Dämpfung von Geräuschen und Einzeltönen in Rohrleitungen.The The invention relates to a resonator for damping noise and sines in pipelines.
Rohrleitungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind ummantelte Räume mit gegenüber ihrer Längsabmessung kleinen Querabmessungen (Lüftungskanäle, Abgasrohre, Kamine etc.).piping in the context of the present invention are jacketed spaces with across from their longitudinal dimension small transverse dimensions (ventilation ducts, exhaust pipes, Fireplaces etc.).
Es sind beispielsweise aus Schmidt, Helmut: Schalltechnisches Taschenbuch; 4. Auflage, Düsseldorf, 1989, verschiedene Resonatortypen zur Schalldämpfung in Rohrleitungen und Kanälen bekannt. Für die praktische Anwendung kommen zwei prinzipielle Ausführungsformen in Frage, die entweder auf Abzweigungen an oder von Querschnittsveränderungen in der Rohrleitung beruhen. Ein gebräuchlicher Resonatortyp ist z.B. der Helmholtz-Resonator, der im Prinzip aus einem Hohlraum besteht, der in der Regel durch eine oder mehrere kreisförmige Öffnungen mit der zu dämpfenden Leitung verbunden ist, Die Öffnungen sind dabei gleichmässig bzw. symmetrisch über die gemeinsame Fläche zwischen Kammer und Rohrleitung verteilt. Nachteilig ist, dass die Dämpfungswirkung eines Helmholtz-Resonators weitgehend auf den Bereich um eine einzige Frequenz, der Resonanzfrequenz des Systems, beschränkt bleibt. In den restlichen Frequenzbereichen liegt eine wesentlich geringere Pegelminderung vor.It are for example from Schmidt, Helmut: Schalltechnisches Taschenbuch; 4th edition, Düsseldorf, 1989, various types of resonators for soundproofing in pipelines and channels known. For the practical application come in two principal embodiments in question, either on branches at or from cross-sectional changes are based in the pipeline. A common type of resonator is e.g. the Helmholtz resonator, which in principle consists of a cavity usually consisting of one or more circular openings with the one to be damped Line is connected, the openings are even or symmetrically over the common area distributed between chamber and pipeline. The disadvantage is that the damping effect a Helmholtz resonator largely on the area around a single Frequency, the resonance frequency of the system, remains limited. In the remaining frequency ranges is a much lower Level reduction before.
Ein abgewandelter Vertreter dieses Resonatortyps ist der sogenannte Lochresonator. Er besteht im wesentlichen aus einem Hohlraum, der durch eine perforierte Platte mit einem gewissen Lochflächenanteil vom zu bedämpfenden Raum getrennt ist.One modified representative of this type of resonator is the so-called Perforated resonator. It consists essentially of a cavity through a perforated plate with a certain hole area proportion to be damped Room is separated.
Bekannt ist ferner der sogenannte Pfeifenresonator.Known is also the so-called pipe resonator.
Die Wirkungsweise eines Pfeifenresonators beruht auf Interferenzen zwischen der ankommenden Schallwelle in der Rohrleitung und einer reflektierten Schallwelle. Die Reflexion tritt beispielsweise in an die Rohrleitung angekoppelten Rohrstücken oder an Räumen mit gegenüber der Rohrleitung grossen Querschnittsänderungen auf, in die die Rohrleitung noch hineinragt. Die dämpfende Wirkung der Interferenzerscheinungen ist dabei abhängig von der Länge der angekoppelten Rohrleitung bzw. der Länge, mit der die Rohrleitung noch in den Raum mit vergrössertem Querschnitt hineinragt. Die maximale Dämpfung eines solchen Pfeifenresonators liegt bei einer Wellenlänge, die dem Vierfachen der Länge des angekoppelten Rohres bzw. des hineinragenden Teiles der Rohrleitung entspricht (lambda/4-Pfeife). Weitere Dämpfungsbereiche liegen bei dem ungeradzahligen Vielfachen von dem so gegebenen lambda/4. lambda stellt dabei die Wellenlänge der Schallwelle im Ausbreitungsmedium in der Rohrleitung dar.The Operation of a pipe resonator is based on interference between the incoming sound wave in the pipeline and a reflected sound Sound wave. The reflection occurs, for example, in the pipeline coupled pipe pieces or in rooms with opposite the pipeline large cross-sectional changes in which the pipeline still protruding. The steaming Effect of the interference phenomena depends on the Length of coupled pipeline or the length with which the pipeline still in the room with enlarged Cross section protrudes. The maximum damping of such a pipe resonator is at a wavelength which is four times the length of the coupled pipe or the projecting part of the pipeline corresponds to (lambda / 4-whistle). Further attenuation areas are at the odd multiple of the given lambda / 4. lambda sets the wavelength the sound wave in the propagation medium in the pipeline.
Zum genauen Festlegen der Länge 1/4 lambda muss berücksichtigt werden, dass sich die physikalische Rohrlänge für die Luftschwingung um eine gewisse Strecke verlängert. Daher wird die physische Rohrlänge eines solchen Pfeifenresonators um eine Mündungskorrektur verkürzt.To the set the exact length 1/4 lambda must be considered be that the physical pipe length for the air vibration to a certain extent Extended route. Therefore, the physical pipe length becomes of such a pipe resonator shortened by an orifice correction.
Der Nachteil der beschriebenen Resonatoren besteht darin, dass sie lediglich bei einzelnen bzw. diskreten (Resonanz-)Frequenzen eine wirksame Geräuschdämpfung erzielen. Zudem verursachen Resonatoren, die auf dem Prinzip der plötzlichen Rohrquerschnittsänderung basieren, einen hohen Druckverlust innerhalb der Leitung.Of the Disadvantage of the described resonators is that they only at individual or discrete (resonance) frequencies an effective Achieve noise reduction. In addition, resonators cause the principle of sudden Pipe cross-section changes based, a high pressure drop within the pipe.
Ein typischer Resonator ist aus der DE-A1-198 55 708 für Motorabgasleitungen, insbesondere solchen für Abgasturboladern bekannt. Problematisch bei bekannten Resonatoren ist, dass sie nicht in gebogenen Rohren vorgesehen werden können – sie sind auf gerade Rohrabschnitte begrenzt, da die Begrenzung – meist ein Innenrohr – sonst nicht einbringbar ist.One typical resonator is known from DE-A1-198 55 708 for engine exhaust gas lines, especially those for Exhaust gas turbochargers known. Problematic with known resonators is that they can not be provided in curved tubes - they are limited to straight pipe sections, as the limit - mostly an inner tube - otherwise is not recoverable.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen schalldämpfenden Resonator für Rohrleitungen zu entwickeln, der einfach auch in gebogene Rohre beliebiger Länge eingebaut werden kann.It It is therefore an object of the invention to provide a sound-damping resonator for pipelines to develop, which is easily installed in curved tubes of any length can be.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Resonator zur Dämpfung von Geräuschen in einer Rohrleitung mit mindestens zwei in einen erweiterten Bereich der Rohrleitung befindlichen Kammern mit jeweils einer Öffnung zur Kommunikation mit dem Rohrinneren und einer die Kammern von der Rohrleitung trennenden Begrenzung mit einer in Rohrleitungsrichtung gemessenen Länge l1 + l2, wobei die Rohrleitung einen erweiterten Bereich aufweist, innerhalb dessen sie getrennt ist und die Begrenzung so angeordnet ist, dass zwischen Begrenzung und dem erweiterten Bereich Kammern gebildet sind, gelöst.The Object is achieved by resonator for damping of noises in a pipeline with at least two in an extended area the pipeline located chambers each with an opening to Communication with the pipe interior and one of the chambers of the Pipe separating boundary with one in piping direction measured length l1 + l2, where the pipeline has an extended area, within which it is separated and the boundary so arranged is that between boundary and the extended area chambers are formed, solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.advantageous Further developments emerge from the dependent claims.
Dadurch, dass nun die Begrenzung – meist in Form eines Rohrabschnitts – nach Trennung der Rohrleitung an der für den Einsatz des Resonators vorgesehenen Stelle in einen erweiterten Bereich des Rohrabschnitts eingesetzt und in diesem durch Befestiger angebracht ist, ist es möglich, auch in gebogenen Leitungen beliebiger Länge derartige Resonatoren vorzusehen, ohne diese aufwendig in eine gebogene Rohrleitung beidseitig einschweissen zu müssen.Thereby, that now the limit - mostly in Shape of a pipe section - after Separation of the pipe at the intended for the use of the resonator Place inserted in an extended area of the pipe section and this is attached by fasteners, it is possible, too to provide such resonators in curved conduits of any length, without this consuming welding in a curved pipe on both sides to have to.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Begrenzung aus dem gleichen Material wie die Rohrleitung besteht, denn so können Recycling-Probleme umgangen werden wie auch Probleme, die durch verschiedene Ausdehnungskoeffizienten verschiedener Metalle entstehen könnten.there It is advantageous if the limit of the same material how the pipeline is made, because it can circumvent recycling problems as well as problems caused by different expansion coefficients different metals could arise.
Vorteilhafterweise ist die Begrenzung mittels Befestigern, die auch als Kammerwand dienen können, am erweiterten Bereich der Rohrleitung befestigt.advantageously, is the limit by means of fasteners, which is also called chamber wall can serve, attached to the extended area of the pipeline.
Bei einer Ausführungsform verbinden die Befestiger zwei erweiterte Abschnitte der Rohrleitung und halten andererseits die Begrenzung.at an embodiment The fasteners connect two extended sections of the pipeline and On the other hand, keep the limit.
Es ist auch möglich, Befestiger durch mindestens ein umgebogenes Ende eines erweiterten Rohrabschnitts auszubilden.It is possible, too, Fastener through at least one bent end of an extended pipe section train.
Die Kammern und die Begrenzung derselben können aber auch durch die umgebogenen erweiterten Enden von zwei Rohrabschnitten gebildet sein.The Chambers and the limitation of the same but can also by the bent extended ends of two pipe sections may be formed.
Typischerweise besteht ein derartiger Resonator aus Metall, wie Aluminiumblech, Stahlblech etc. Für spezielle Anwendungen können aber auch Kunststoff oder Kombinationen von Kunststoff und Metall oder aber Verbundmaterialien eingesetzt werden, je nach Einsatz. So können Schalldämpfer durch dem Fachmann geläufige Materialwahl so ausgelegt werden, dass sie auch in Rohrleitungen, durch die z.T. auch mit korrosiven Stoffen verunreinigte Gasgemische geleitet werden, hohe Standzeiten besitzen.typically, is such a resonator of metal, such as aluminum sheet, Steel sheet etc. For special applications can but also plastic or combinations of plastic and metal or composite materials are used, depending on the application. So can Through silencer the person skilled in the art Choice of material can be designed so that it can also be used in pipelines, through the z.T. also with corrosive substances contaminated gas mixtures be managed, have a long service life.
Der Resonator besteht also im wesentlichen aus zwei verschiedenen Kammern, die an die Rohrleitung grenzen bzw. durch die die Rohrleitung geführt werden.Of the Resonator thus consists essentially of two different chambers, which border on the pipeline or through which the pipeline are routed.
Die Strecke, welche die Begrenzung (Rohrabschnitt) in den sie umgebenden erweiterten Rohrabschnitt hineinragt bzw. die Kammer begrenzt, bemisst sich im wesentlichen nach der Auslegung eines Pfeifenresonators, wie dem Fachmann geläufig ist.The Range the boundary (pipe section) into the surrounding them extended pipe section protrudes or limits the chamber, measured essentially according to the design of a pipe resonator, as known to the expert is.
Die Resonatoren wirken als Helmholtz-Resonatoren, somit lassen sich mit geeigneter Dimensionierung Resonanzfrequenzen festlegen, bei denen die Dämpfung wirkt. Eine geeignete Dimensionierung erschliesst sich dem Fachmann ohne weiteres.The Resonators act as Helmholtz resonators, thus can be with appropriate dimensioning set resonant frequencies at which the damping acts. A suitable dimensioning is apparent to those skilled in the art just like that.
Enthält das Gasgemisch in der zu dämpfenden Leitung keinen oder nur einen geringen Anteil an Schmutzpartikeln oder korrosiven Stoffen, so kann das Kammervolumen zur weiteren Schalldämmung auch mit geeignetem Material wie Stein-/Mineralwolle ganz oder teilweise gefüllt sein.Contains the gas mixture in the to be damped No or only a small proportion of dirt particles or corrosive substances, so the chamber volume to further Soundproofing too be completely or partially filled with suitable material such as rock / mineral wool.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Resonatoren anhand der Zeichnung beispielhaft erläutert. Dabei zeigenin the The following are examples of inventive resonators explained by way of example with reference to the drawing. Show
In
Ein
mit einer Aufweitung versehenes Rohr
Als
nächster
Schritt wird nun das zweite aufgeweitete Rohrende
Dadurch,
dass nun zwei Kammern
In
der
In
In
Die
Auswahl der Ausführungsform
sowie der Verbindungstechnik hängt
stark vom verwendeten Material, dem zu dämpfenden Fluid und den Abmessungen
des Dämpfers
ab. So kann bei einem wenig duktilen Material ein Umbiegen der aufgeweiteten Rohrenden
Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert wurde, ist sie keineswegs auf dasselbe eingeschränkt sondern dem Fachmann ist offensichtlich, dass verschiedenste Ausführungen im Rahmen des Schutzumfangs der beiliegenden Ansprüche möglich sind.Even though the invention has been explained in more detail with reference to preferred exemplary embodiments, it is by no means limited to the same but is the expert obviously, that various designs within the scope of protection the accompanying claims possible are.
- 22
- Rohrpipe
- 33
- Rohrleitung oder Rohrendepipeline or pipe end
- 44
- Begrenzunglimit
- 66
- Befestiger oder Rohrabschnittfasteners or pipe section
- 1010
- Kammerchamber
- 1111
- Öffnungopening
- 2020
- Kammerchamber
- 2121
- Öffnungopening
Claims (8)
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- 2008-03-06 IT ITTO20080029 patent/ITTO20080029U1/en unknown
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Legal Events
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R151 | Term of protection extended to 8 years | ||
R151 | Term of protection extended to 8 years |
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R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
R152 | Term of protection extended to 10 years |
Effective date: 20150505 |
|
R071 | Expiry of right |