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Einleitung
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Die Erfindung betrifft eine Schallabsorbereinrichtung umfassend Wandungen, die einen von Luft durchströmten Raum umgeben, einen Lufteintrittsquerschnitt, einen Luftaustrittsquerschnitt und zumindest ein an einer Wandung befindliches Schallabsorberelement.
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Stand der Technik
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Schallabsorbereinrichtungen der vorgenannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden in Lüftungsanlagen eingesetzt.
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Aufgabe der Schallabsorbereinrichtungen ist die Reduktion von Geräuschen, die beispielsweise durch in dem Luftstrom vorgeschaltete Komponenten, wie beispielsweise Volumenstromregler oder Drosselklappen, entstehen, oder beispielsweise in Form von Sprache, die in einem Raum entsteht und unerwünschter Weise über die Lüftungsanlage oder Überströmöffnungen von einem Raum zum anderen geleitet wird, auftritt.
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Eine derartige Schallabsorbereinrichtung geht beispielsweise aus der
DE 10 2007 061 578 A1 hervor. Im Inneren der Schallabsorbereinrichtung sind Schallabsorberelemente mit einer (makroskopisch) glatten Oberfläche angebracht. Die Schallabsorberelemente befinden sich unmittelbar an den Wandungen und ragen zusätzlich in den von den Wandungen umgebenden Raum der Schallabsorbereinrichtung hinein, so dass innerhalb des Raumes der Einrichtung eine Umlenkung des Luftstroms stattfindet. Eine derartige Umlenkung hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, denn sie verursacht wiederum unerwünschte eigene Geräusche innerhalb der Schallabsorbereinrichtung.
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Auch der in der
DE 102 27 923 A1 dargestellte Bodenluftauslass weist eine Schallabsorbereinrichtung mit in den von den Wandungen umgebenden Raum hineinragenden Schallabsorberelementen auf, die die gleichen, wie zuvor zu der
DE 10 2007 061 578 A1 beschriebenen, Nachteile aufweist.
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Eine weitere Schallabsorbereinrichtung wird in der
WO 2011/027123 A1 offenbart. Um eine bessere Schallabsorption zu erreichen, werden in Strömungsrichtung Schallabsorberelemente im Wechsel mit Schallreflektoren angebracht. Mit Hilfe der Schallreflektoren soll der Schall zu den Schallabsorberelementen gelenkt werden und somit die Schallabsorption verbessern.
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Die in der
WO 2010/139951 und der
WO 03/073015 A1 dargestellten Schallabsorbereinrichtungen teilen den Raum in mehrere kleinere Kanäle auf, um somit die Schallabsorptionsfläche zu vergrößern.
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Aufgabe
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Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine alternative Ausführung einer Schallabsorbereinrichtung zu entwickeln, mittels der eine ausreichende Schallabsorption erreicht wird, ohne dass dabei der Strömungsquerschnitt im Verhältnis zu den aus dem Stand der Technik bekannten Schallabsorbereinrichtungen wesentlich verkleinert wird.
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Lösung
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Ausgehend von einer Schallabsorbereinrichtung der eingangs beschriebenen Art wird die zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Oberfläche des Schallabsorberelements von einer Mehrzahl von Pyramiden gebildet wird.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schallabsorbereinrichtung liegt darin, dass die pyramidenförmige Oberfläche im Verhältnis zu einer glatten Oberfläche eine größere schallabsorbierende Oberfläche darstellt. Dies hat zur Folge, dass mehr des durch die Schallabsorbereinrichtung geführten Schalls absorbiert und weniger störender Schall an eine Umgebung abgegeben werden kann. Die Geräuschkulisse wird für in der Umgebung befindliche Personen verbessert.
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Im Sinne der vorliegenden Anmeldung soll der Strömungsquerschnitt im Verhältnis zu aus dem Stand der Technik bekannten Schallabsorberelementen nicht verkleinert werden. Das heißt, ein maximaler, durch die erfindungsgemäße Schallabsorbereinrichtung geleiteter Volumenstrom ist nicht kleiner als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schallabsorbereinrichtungen. Lediglich die Struktur der den von Luft durchströmten Raum begrenzenden Oberfläche wird verändert.
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Vorteilhafterweise sind die Pyramiden in einer Reihe, insbesondere in mehreren Reihen, angeordnet. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung können die Reihen in Strömungsrichtung und/oder senkrecht zur Strömungsrichtung und/oder in einem Winkel zu Strömungsrichtung angeordnet sein. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch erwiesen, wenn die Reihen sowohl in Strömungsrichtung als auch senkrecht zur Strömungsrichtung ausgebildet sind, so dass die Oberfläche sowohl in ihrer Längsachse als auch senkrecht zur Längsachse mehrere nebeneinander angeordnete Pyramiden aufweist.
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Um die Schallabsorptionsfläche optimal auszugestalten und die bestmögliche Schallabsorption zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest zwei sich gegenüberliegende Wandungen mit den Schallabsorberelementen verkleidet sind und Spitzen der sich gegenüberliegenden Pyramiden aufeinander zugerichtet sind. Infolgedessen kann die Schallabsorptionsfläche weiter vergrößert werden.
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Ferner kann es von Vorteil sein, wenn eine Höhe H der Pyramiden zwischen 2 cm und 10 cm, vorzugsweise zwischen 4 cm und 6 cm beträgt. Die Höhe sollte derart gewählt werden, dass eine ausreichend große Schallabsorptionsfläche bereitgestellt wird und der durch die Schallabsorbereinrichtung strömende Volumenstrom nicht zu viel Ablenkung erfährt, um den in der Schallabsorbereinrichtung entstehenden Schall möglichst gering zu halten.
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Außerdem beträgt vorteilhafterweise eine Basis B der Pyramiden zwischen 3 cm und 10 cm, vorzugsweise zwischen 5 cm und 8 cm.
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Bezüglich der Anordnung kann es sinnvoll sein, wenn eine Gerade, die koaxial zur Höhe der jeweiligen Pyramide angeordnet ist, durch die dazugehörige Spitze des gegenüberliegenden Schallabsorberelements verläuft.
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Alternativ kann es sinnvoll sein, wenn eine Gerade, die koaxial zur Höhe der jeweiligen Pyramide angeordnet ist, versetzt zu der Spitze des gegenüberliegenden Schallabsorberelements verläuft. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist damit gemeint, dass die Gerade unmittelbar durch ein Tal des gegenüberliegenden Schallabsorbers verläuft oder durch einen beliebigen anderen Punkt der gegenüberliegenden Pyramide verläuft, der nicht von der Spitze gebildet wird. Die Anbringung der Schallabsorberelemente an den Wandungen kann dadurch vereinfacht werden, denn es ist keine zwingende, vorherige Ausrichtung notwendig.
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Vorteilhafterweise besteht zwischen einer durch die Spitzen des ersten Schallabsorberelements verlaufenden ersten Ebene und einer durch die Spitzen des zweiten Schallabsorberelements verlaufenden zweiten Ebene ein Abstand A von 0 cm bis 8 cm, vorzugsweise von 2 cm bis 4 cm. Ein Abstand von 0 cm liegt vor, wenn die erste Ebene und die zweite Ebene zusammenfallen. Der Strömungsquerschnitt würde dadurch in viele kleinere Strömungsquerschnitte aufgeteilt werden, wodurch die Schallabsorption weiter verbessert werden kann.
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Eine Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass das Schallabsorberelement aus Schaumstoff oder aus Mineralfasermatten besteht. Diese Materialien eignen sich besonders gut zur Schallabsorption und lassen sich sehr gut verarbeiten.
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Im Hinblick auf die gewünschte Pyramidenform, ist es von Vorteil, wenn das Schallabsorberelement in seine Pyramidenform gepresst, ausgefräst oder extrudiert ist. Eine schnelle und kostengünstige Herstellung lässt sich insbesondere mittels der Schaumextrusion realisieren.
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Schließlich sei angemerkt, dass die verschiedenen Merkmale der Unteransprüche je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein können.
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Figurenliste
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Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren dargestellt werden, näher erläutert.
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Es zeigt:
- 1: eine Schallabsorbereinrichtung in einer ersten Ausführungsform
- 2: eine Schallabsorbereinrichtung in einer zweiten Ausführungsform, und
- 3: eine dreidimensionale Darstellung eines Ausschnitts der Schallabsorbereinrichtung gemäß 2.
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Bei der nachfolgend dargestellten Ausführungsform sind baulich gleiche Bauteile und gleich wirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Übersichtlichkeit halber ist nicht jedes sich in den Figuren wiederholende Bauteil in jeder Figur erneut gekennzeichnet.
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schallabsorbereinrichtung 1 mit einem Lufteintrittsquerschnitt 2, einem Luftaustrittsquerschnitt 3 und Wandungen 4, die einen mit Luft durchströmten Raum 5 umgeben. An einer dem Raum 5 zugewandten Innenseite 6, zweier sich gegenüberliegenden Wandungen 4 sind Schallabsorberelemente 7, 107 angeordnet. Die Schallabsorberelemente 7, 107 weisen eine pyramidenförmige Oberfläche 8 auf, wobei die Pyramiden 9 in Reihen angeordnet sind. Die Reihen sind sowohl senkrecht zur Strömungsrichtung (Pfeil R) (in der 1 nicht ersichtlich) als auch in Strömungsrichtung (Pfeil R) selbst ausgerichtet.
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Die Pyramiden 9 weisen eine Höhe H1 von 4 cm auf.
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Die Schallabsorberelemente 7, 107 sind derart an den Wandungen 4 angeordnet, dass Spitzen 10 der Schallabsorberelemente 7, 107 aufeinander zugerichtet sind. Ein Abstand A1 zwischen einer ersten, durch die Spitzen 10 des ersten Schallabsorberelements 7 verlaufenden Ebene (mittels der gestrichelten Linie 13 angedeutet, wobei die Ebene senkrecht zur Zeichenebene verläuft) und einer zweiten, durch die Spitzen 10 des zweiten Schallabsorberelements 107 verlaufenden Ebene (mittels der gestrichelten Linie 14 angedeutet, wobei die Ebene senkrecht zur Zeichenebene verläuft) beträgt 5 cm. Ferner sind die Schallabsorberelemente 7 derart angeordnet, dass eine Gerade 11, die koaxial zu der Höhe H1 der Pyramiden 9 angeordnet ist, durch Täler 12 des gegenüberliegenden Schallabsorberelements 107 verläuft.
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Die 2 zeigt ebenfalls eine erfindungsgemäße Schallabsorbereinrichtung 1 mit einem Lufteintrittsquerschnitt 2, einem Luftaustrittsquerschnitt 3 und Wandungen 4 die einen Raum 5 umgeben. An zwei sich gegenüberliegenden Wandungen 4 sind auf einer dem Raum 5 zugewandten Innenseite 6 Schallabsorberelemente 7', 107', die eine Mehrzahl von Pyramiden 9 aufweisen, angeordnet. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die Pyramiden 9 in Reihen angeordnet, die sowohl senkrecht zur Strömungsrichtung (Pfeil R) (siehe 3) als auch in Strömungsrichtung (Pfeil R) verlaufen.
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Eine Höhe H2 jeder einzelnen Pyramide 9 beträgt 3 cm. Gemäß 3 beträgt eine Basis B der Pyramiden 9 6 cm.
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Geraden 11 der Pyramiden 9, die koaxial zu der Höhe H2 der Pyramiden 9 angeordnet sind, verlaufen durch Spitzen 10 der gegenüberliegenden Schallabsorberelemente 107'. Ein Abstand A2 zwischen einer ersten, durch die Spitzen 10 des ersten Schallabsorberelements 7' verlaufenden Ebene (mittels der gestrichelten Linie 13 angedeutet, wobei die Ebene senkrecht zur Zeichenebene verläuft) und einer zweiten, durch die Spitzen 10 des zweiten Schallabsorberelements 107' verlaufenden Ebene (mittels der gestrichelten Linie 14 angedeutet, wobei die Ebene senkrecht zur Zeichenebene verläuft) beträgt 3 cm.
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Die Schallabsorberelemente 7 sind sowohl in dem ersten Ausführungsbeispiel als auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel aus Schaummaterial hergestellt und wurden mittels Schaumextrusion in ihre Pyramidenform gebracht.
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Der in der 3 gezeigt Ausschnitt der Schallabsorbereinrichtung 1 gemäß 2 verdeutlich die Anordnung der Reihen. Mehrere Pyramiden 9 sind nämlich nebeneinander und hintereinander, also in Strömungsrichtung und senkrecht zur Strömungsrichtung in Reihen angeordnet. Die Spitzen 10 der Pyramiden 9 zeigen in den Raum 5 hinein.
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Abschließend sei bemerkt, dass die verschiedenen Merkmale je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein können.
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Bezugszeichenliste
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- R
- Pfeil
- H1
- Höhe
- H2
- Höhe
- B
- Basis
- A1
- Abstand
- A2
- Abstand
- 1
- Schallabsorbereinrichtung
- 2
- Lufteintrittsquerschnitt
- 3
- Luftaustrittsquerschnitt
- 4
- Wandungen
- 5
- Raum
- 6
- Innenseite
- 7,7'
- Schallabsorberelement
- 107, 107'
- Schallabsorberelement
- 8
- Oberfläche
- 9
- Pyramiden
- 10
- Spitze
- 11
- Gerade
- 12
- Tal
- 13
- Linie
- 14
- Linie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007061578 A1 [0004, 0005]
- DE 10227923 A1 [0005]
- WO 2011/027123 A1 [0006]
- WO 2010/139951 [0007]
- WO 03/073015 A1 [0007]
