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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Schalldämpfungsvorrichtung, insbesondere eine Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse, bei der Schälle durch eine Resonanzkammer bzw. Resonanzkammern in Wärmeenergie umgewandelt werden.
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Stand der Technik
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Herkömmliche Zentrifugalgebläse werden in Turbogebläse und Rohrgebläse aufgeteilt, wobei die Lufteintrittsöffnung und die Luftaustrittsöffnung bei einem Turbogebläse im Verhältnis zueinander in 90°und bei einem Rohrgebläse in einer Geradlinie stehen. Sowohl bei Gebläsen mit Wirbelströmung als auch bei Rohrgebläsen wird ein hoher Ruhedruck durch ein Schaufelrad erzeugt, sodass sich Gebläse mit Wirbelströmung und Rohrgebläse gut für Strömungsfelder mit einem engen Ausgang oder einem komplizierten Rohr eignen und eine breite Anwendung bei Kühlern für elektronische Geräte, Klimaanlagen für Fahrzeuge oder Belüftungsleitungen für Hochhäuser finden. Jedoch verursacht ein hoher Ruhedruck in einem Gebläse leicht Turbulenzen und Wirbelströmungen, wodurch Geräusche mit unterschiedlichen Frequenzen entstehen. Vor allem sind die Geräusche mit der sogenannten blade-passing-frequency (BPF), die sich durch Multiplizieren der Anzahl der Schaufeln mit der Drehzahl pro Sekunde ergibt, die lautesten.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse zu schaffen, die einfach aufgebaut und leicht demontierbar ist und Geräusche effektiv verringern kann, sodass ein höherer Nutzeffekt erzielt werden kann.
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Technische Lösung
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse gemäß den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse umfasst ein Gehäuse, an dessen Umfangsfläche mindestens eine Resonanzkammer angeordnet ist, die mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen versehen ist, wobei im Inneren der mindestens einen Resonanzkammer eine Luftkammer zur Aufnahme eines Schalldämpfungsmaterials angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß ist das Schalldämpfungsmaterial aus Polyester, Glasfaser oder Schaumstoff.
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Erfindungsgemäß liegt der Durchmesser der jeweiligen Durchgangsöffnungen bei 0,5mm bis 6mm.
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Erfindungsgemäß liegt der Abstand zwischen den jeweiligen Durchgangsöffnungen bei 2mm bis 20mm.
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Erfindungsgemäß liegt die Dicke der Luftkammer bei 5mm bis 200mm.
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Des Weiteren ist eine Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse offenbart, die Folgendes umfasst: eine obere Resonanzkammer, die einen oberen Deckel und ein oberes Gehäuse umfasst, wobei eine Durchbrechung durch den oberen Deckel hindurch verläuft, wobei eine Lufteintrittsöffnung durch das obere Gehäuse hindurch verläuft, wobei durch Befestigen des oberen Deckels am oberen Gehäuse eine erste Luftkammer entsteht, wobei sich das Endrand der Lufteintrittsöffnung an die Durchbrechung anschließt, wobei an einer Seitenfläche des oberen Gehäuses eine Vielzahl von ersten Durchgangsöffnungen angeordnet ist, die mit der ersten Luftkammer verbunden sind, in der ein erstes Schalldämpfungsmaterial aufgenommen ist; und eine untere Resonanzkammer, die einen unteren Deckel und ein unteres Gehäuse umfasst, wobei durch Befestigen des unteren Deckels am unteren Gehäuse eine zweite Luftkammer entsteht, wobei an einer Seitenfläche des unteren Gehäuses eine Vielzahl von zweiten Durchgangsöffnungen angeordnet ist, die mit der zweiten Luftkammer verbunden sind, in der ein zweites Schalldämpfungsmaterial aufgenommen ist, wobei durch Montieren des oberen Gehäuses am unteren Gehäuse ein wirbelförmiger Fließkanal entsteht, in dem ein Schaufelrad montiert ist, an dessen Endrand eine Luftaustrittsöffnung angeordnet ist.
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Des Weiteren ist eine Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse offenbart, die Folgendes umfasst: eine obere Resonanzkammer, die einen oberen Deckel und ein oberes Gehäuse umfasst, wobei eine erste Durchbrechung durch den oberen Deckel hindurch verläuft, wobei eine Lufteintrittsöffnung durch das obere Gehäuse hindurch verläuft, wobei durch Befestigen des oberen Deckels am oberen Gehäuse eine erste Luftkammer entsteht, wobei die erste Durchbrechung um das obere Gehäuse herum gesetzt ist, wobei an einer Seitenfläche des oberen Gehäuses eine Vielzahl von ersten Durchgangsöffnungen angeordnet ist, die mit der ersten Luftkammer verbunden sind, in der ein erstes Schalldämpfungsmaterial aufgenommen ist; und eine untere Resonanzkammer, die einen unteren Deckel und ein unteres Gehäuse umfasst, wobei eine zweite Durchbrechnung durch den unteren Deckel hindurch verläuft, wobei eine Luftaustrittsöffnung durch das untere Gehäuse hindurch verläuft, wobei durch Befestigen des unteren Deckels am unteren Gehäuse eine zweite Luftkammer entsteht, wobei die zweite Durchbrechung um das untere Gehäuse herum gesetzt ist, wobei an einer Seitenfläche des unteren Gehäuses eine Vielzahl von zweiten Durchgangsöffnungen angeordnet ist, die mit der zweiten Luftkammer verbunden sind, in der ein zweites Schalldämpfungsmaterial aufgenommen ist, wobei durch Montieren des oberen Gehäuses am unteren Gehäuse ein runder Fließkanal entsteht, in dem ein Schaufelrad montiert ist.
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Erfindungsgemäß wird eine Schalldämpfung durch Resonanzkammern realisiert, wobei das Gehäuse des Gebläses durch zwei Resonanzkammern umhüllt werden kann; unter Rücksicht auf die Herstellungskosten und den Montageraum des Gebläses kann das Gehäuse durch eine Resonanzkammer oder Resonanzkammern teilweise oder komplett umhüllt werden, um eine Schalldämpfung unterschiedlichen Grades zu erreichen; gleichzeitig treten die Geräusche des Schaufelrades über die ersten und die zweiten Durchgangsöffnungen in de obere und die untere Resonanzkammer ein; entspricht die Resonanzfrequenz der oberen und der unteren Resonanzkammer der sogenannten blade-passing-frequency (BPF) des Schaufelrades, so wird die Luft in der oberen Resonanzkammer vibrieren und dadurch das erste Schalldämpfungsmaterial sowie die ersten Durchgangsöffnungen reiben, während die Luft in der unteren Resonanzkammer vibrieren und so das zweite Schalldämpfungsmaterial sowie die zweiten Durchgangsöffnungen reiben wird, um Schälle in Wärmeenergie umzuwandeln.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse.
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2 zeigt eine Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse.
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3 zeigt eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse, wobei der Übertragungsweg der Geräusche mit dem Pfeil in solider Linie und der Luftströmungsweg mit dem Pfeil in punktierter Linie dargestellt ist.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse
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5 zeigt eine Explosionsdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse.
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6 zeigt eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse, wobei der Übertragungsweg der Geräusche mit dem Pfeil in solider Linie und der Luftströmungsweg mit dem Pfeil in punktierter Linie dargestellt ist.
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Wege der Ausführung der Erfindung
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Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Die Erfindung soll nicht auf die Beschreibung und die beigefügte Zeichnung beschränkt werden.
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Wie aus 1 bis 3 ersichtlich, stellt das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse, insbesondere für ein Zentrifugalgebläse, bereit. Die Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse umfasst Folgendes: eine obere Resonanzkammer 11, die einen oberen Deckel 111 und ein oberes Gehäuse 113 umfasst, wobei eine Durchbrechung 114 durch den oberen Deckel 111 hindurch verläuft, wobei eine Lufteintrittsöffnung 14 durch das obere Gehäuse 113 hindurch verläuft, wobei durch Befestigen des oberen Deckels 111 am oberen Gehäuse 113 eine erste Luftkammer 115 entsteht, wobei sich das Endrand der Lufteintrittsöffnung 14 an die Durchbrechung 114 anschließt, wobei an einer Seitenfläche des oberen Gehäuses 113 eine Vielzahl von ersten Durchgangsöffnungen 17 angeordnet ist, die mit der ersten Luftkammer 115 verbunden sind, in der ein erstes Schalldämpfungsmaterial 112 aufgenommen ist; und eine untere Resonanzkammer 12, die einen unteren Deckel 123 und ein unteres Gehäuse 121 umfasst, wobei durch Befestigen des unteren Deckels 123 am unteren Gehäuse 121 eine zweite Luftkammer 124 entsteht, wobei an einer Seitenfläche des unteren Gehäuses 121 eine Vielzahl von zweiten Durchgangsöffnungen 18 angeordnet ist, die mit der zweiten Luftkammer 124 verbunden sind, in der ein zweites Schalldämpfungsmaterial 122 aufgenommen ist, wobei durch Montieren des oberen Gehäuses 113 am unteren Gehäuse 121 ein wirbelförmiger Fließkanal 15 entsteht, in dem ein Schaufelrad 13 und ein Motor (nicht dargestellt) montiert sind, wobei am Endrand des wirbelförmigen Fließkanals 15 eine Luftaustrittsöffnung 16 angeordnet ist.
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So treten die Geräusche des Schaufelrades 13 über die ersten und die zweiten Durchgangsöffnungen 17, 18 in de obere und die untere Resonanzkammer 11, 12 ein; entspricht die Resonanzfrequenz der oberen und der unteren Resonanzkammer 11, 12 der sogenannten blade-passing-frequency (BPF) des Schaufelrades 13, so wird die Luft in der oberen Resonanzkammer 11 vibrieren und dadurch das erste Schalldämpfungsmaterial 112 sowie die ersten Durchgangsöffnungen 17 reiben, während die Luft in der unteren Resonanzkammer 12 vibrieren und so das zweite Schalldämpfungsmaterial 122 sowie die zweiten Durchgangsöffnungen 18 reiben wird, um Schälle in Wärmeenergie umzuwandeln.
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Das erste und das zweite Schalldämpfungsmaterial 112, 122 sind aus Polyester, Glasfaser oder Schaumstoff.
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Die Resonanzfrequenz der oberen und der unteren Resonanzkammer 11, 12 kann durch die Abmessung der ersten und der zweiten Durchgangsöffnungen 17, 18 sowie durch die Abmessung der ersten und der zweiten Luftkammer 115, 124 eingestellt werden; je kleiner der Durchmesser der ersten und der zweiten Durchgangsöffnungen 17, 18 ist, je größer der Abstand zwischen den ersten und der zweiten Durchgangsöffnungen 17, 18 ist, je dicker die Wand der ersten und der zweiten Durchgangsöffnungen 17, 18 ist oder je dicker die erste und die zweite Luftkammer 115, 124 sind, desto niedriger wird die Resonanzfrequenz der oberen und der unteren Resonanzkammer 11, 12.
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Der Durchmesser der jeweiligen Durchgangsöffnungen 17, 18 liegt bei 0,5mm bis 6mm. Der Abstand zwischen den jeweiligen Durchgangsöffnungen 17, 18 liegt bei 2mm bis 20mm. Die Dicke der jeweiligen Durchgangsöffnungen 17, 18 liegt bei 0,5mm bis 15mm. Die Dicke der ersten und der zweiten Luftkammer 115, 124 liegt bei 5mm bis 200mm.
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Wie aus 4 bis 6 ersichtlich, stellt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse, insbesondere für ein Rohrgebläse, bereit, wobei der Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels wesentlich dem des ersten Ausführungsbeispiels gleich ist, wobei der Unterschied darin liegt, dass die Ausrichtung der Luftaustrittsöffnung und die Lufteintrittsöffnung in einer Geradlinie stehen. Die Schalldämpfungsvorrichtung für ein Gebläse umfasst Folgendes: eine obere Resonanzkammer 21, die einen oberen Deckel 211 und ein oberes Gehäuse 213 umfasst, wobei eine erste Durchbrechung 214 durch den oberen Deckel 211 hindurch verläuft, wobei eine Lufteintrittsöffnung 24 durch das obere Gehäuse 213 hindurch verläuft, wobei durch Befestigen des oberen Deckels 211 am oberen Gehäuse 213 eine erste Luftkammer 215 entsteht, wobei die erste Durchbrechung 214 um das obere Gehäuse 213 herum gesetzt ist, wobei an einer Seitenfläche des oberen Gehäuses 213 eine Vielzahl von ersten Durchgangsöffnungen 27 angeordnet ist, die mit der ersten Luftkammer 215 verbunden sind, in der ein erstes Schalldämpfungsmaterial 212 aufgenommen ist; und eine untere Resonanzkammer 22, die einen unteren Deckel 223 und ein unteres Gehäuse 221 umfasst, wobei eine zweite Durchbrechnung 225 durch den unteren Deckel 223 hindurch verläuft, wobei eine Luftaustrittsöffnung 26 durch das untere Gehäuse 221 hindurch verläuft, wobei durch Befestigen des unteren Deckels 223 am unteren Gehäuse 221 eine zweite Luftkammer 224 entsteht, wobei die zweite Durchbrechung 225 um das untere Gehäuse 221 herum gesetzt ist, wobei an einer Seitenfläche des unteren Gehäuses 221 eine Vielzahl von zweiten Durchgangsöffnungen 28 angeordnet ist, die mit der zweiten Luftkammer 224 verbunden sind, in der ein zweites Schalldämpfungsmaterial 222 aufgenommen ist, wobei durch Montieren des oberen Gehäuses 213 am unteren Gehäuse 221 ein runder Fließkanal 25 entsteht, in dem ein Schaufelrad 23 und ein Motor (nicht dargestellt) montiert sind.
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So treten die Geräusche des Schaufelrades 23 über die ersten und die zweiten Durchgangsöffnungen 27, 28 in de obere und die untere Resonanzkammer 21, 22 ein; entspricht die Resonanzfrequenz der oberen und der unteren Resonanzkammer 21, 22 der sogenannten blade-passing-frequency (BPF) des Schaufelrades 23, so wird die Luft in der oberen Resonanzkammer 21 vibrieren und dadurch das erste Schalldämpfungsmaterial 212 sowie die ersten Durchgangsöffnungen 27 reiben, während die Luft in der unteren Resonanzkammer 22 vibrieren und so das zweite Schalldämpfungsmaterial 222 sowie die zweiten Durchgangsöffnungen 28 reiben wird, um Schälle in Wärmeenergie umzuwandeln.
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Die Resonanzfrequenz der oberen und der unteren Resonanzkammer 21, 22 kann durch die Abmessung der ersten und der zweiten Durchgangsöffnungen 27, 28 sowie durch die Abmessung der ersten und der zweiten Luftkammer 215, 224 eingestellt werden; je kleiner der Durchmesser der ersten und der zweiten Durchgangsöffnungen 27, 28 ist, je größer der Abstand zwischen den ersten und der zweiten Durchgangsöffnungen 27, 28 ist, je dicker die Wand der ersten und der zweiten Durchgangsöffnungen 27, 28 ist oder je dicker die erste und die zweite Luftkammer 215, 224 sind, desto niedriger wird die Resonanzfrequenz der oberen und der unteren Resonanzkammer 21, 22.
