DE2331841C3

DE2331841C3 - Ventilation element with sound-absorbing duct

Info

Publication number: DE2331841C3
Application number: DE19732331841
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennu ng Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Filing date: 1973-06-22
Publication date: 1977-05-18

Description

3535

Die Erfindung betrifft ein LüRungselement, das zwischen äußeren und inneren Luftöffnungen einen in Richtung der Wandebene verlaufenden, schalldämpfenden Kanal aufweist, der einen den geraden Schallweg zwischen den öffnungen versperrenden, sich in Längsrichtung des Kanals erstreckenden, eine Durchgangsöffnung freilassenden Einbau enthält, wobei die Abmessungen sowohl der Eintritts- als auch der Austrittsöffnung in Strömungsrichtung der Luft vernachlässigbar klein gegenüber der Eintritts- bzw. Austrittsfläche sind.The invention relates to a LüRungselement that between the outer and inner air openings a sound-absorbing one running in the direction of the plane of the wall Has a channel that blocks the straight sound path between the openings, is located in The longitudinal direction of the channel contains a through opening leaving the installation, wherein the Dimensions of both the inlet and the outlet opening in the direction of flow of the air are negligible are small compared to the entry or exit area.

Im Zuge des Lärmschutzes, insbesondere bei Wohn- und Geschäftsgebäuden in der Nähe von lärmgefährdeten Straßen, Flugplätzen od. dgl., benötigt man Lüftungselemente, die auch bei geschlossenem Fenster den Luftaustausch ermöglichen, dabei aber schalldämpfend wirken. Dabei besteht das Problem, daß das Lüftungselement einerseits einen möglichst geringen Luftströmungswiderstand aufweisen soll, um einen hohen stündlichen Luftaustausch von z.B. lOOmVh zu ermöglichen, andererseits aber eine möglichst große Absorptions- und Reflexionsfläche für die Schallwellen bieten muß. Zusätzlich soll das Lüftungselement geringe Abmessungen, vor allem quer zur Wandebene, haben, und sich in optisch unauffälliger Weise, z. B. unmittelbar angrenzend an den Fensterrahmen oder sogar als Teil des Fensterrahmens, einbauen lassen.In the course of noise protection, especially in residential and commercial buildings near those at risk of noise Streets, airfields or the like. You need ventilation elements that also with the window closed Enable air exchange, but have a sound-absorbing effect. There is the problem that the ventilation element on the one hand should have the lowest possible air flow resistance to a high To enable an hourly air exchange of e.g. 100mVh, on the other hand, as large as possible Must provide absorption and reflection surface for the sound waves. In addition, the ventilation element should be low Dimensions, especially transversely to the wall plane, and are visually inconspicuous, e.g. B. immediately can be installed adjacent to the window frame or even as part of the window frame.

Bei einem aus der DT-OS 16 04 317 bekannten, mit einem Doppelfenster kombinierten Lüftungselement der eingangs genannten Art, von dem die Erfindung ausgeht, sind die genannten Forderungen ungenügend erfüllt. Der ungeteilte Luftstrom durchströmt an der Durchgangsöffnung und der Austrittsöffnung gitterartige, schalldämmende Einsatzstücke. Hierdurch ergibt sich ein hoher Strömungswiderstand im Verhältnis zur erzielten Schalldämpfung. Dem Lüftungselement ist deshalb ein Walzenlüfter zur Zwangsförderung der Luft nachgeordnet, und die so geförderte Luft wird zur Verbesserung der Schalldämpfung zusätzlich durch den Raum zwischen den Doppelfensterscheiben zu einer entfernt angeordneten Austritisöffnung an der inneren Fensterscheibe geleitet. Die Verwendung eines motorischen Lüfters ist allein aus Kostengründen nachteilig, außerdem ergeben sich dadurch unerwünscht große Abmessungen des Lüftungselementes quer zur Wandebene, obwohl Ein- und Austrittsöffnung des eigentlichen Lüftungselementes eine im Verhältnis zu ihrer Fläche sehr geringe Erstreckung in Luftströmungsrichtung haben, also als einfache Durchbrechungen der dünnen Kastenwand ausgebildet und nicht kanalartig verlängert sind.In a ventilation element known from DT-OS 16 04 317, combined with a double window of the type mentioned at the beginning, from which the invention is based, the requirements mentioned are inadequate Fulfills. The undivided air flow flows through the passage opening and the outlet opening in a grid-like, sound-absorbing inserts. This results in a high flow resistance in relation to the achieved sound absorption. The ventilation element is therefore a roller fan for forced air delivery downstream, and the air conveyed in this way is additionally used to improve the sound absorption Space between the double window panes to a remote outlet opening on the inner one Window pane headed. The use of a motorized fan is disadvantageous for reasons of cost alone, in addition, this results in undesirably large dimensions of the ventilation element transversely to the wall plane, although the inlet and outlet opening of the actual Ventilation element has a very small extent in relation to its area in the air flow direction have, so designed as simple openings in the thin box wall and not channel-like are extended.

Es sind zahlreiche weitere Konstruktionen von Lüftungselementen und von damit versehenen Doppelfenstern bekannt, bei denen die Luft unter Umlenkung einen Schailkanal durchläuft. Das DT-Gbm 19 22 716 und die OE-PS 2 85 916 zeigen in einem hohlen Fensterrahmen bzw. einem daneben einzubauenden Lüftungskasten zickzackförmig verlaufende Einbauten zum Umlerken der von einer Eintritts- zu einer Austrimöffnung strömenden Luft und zur Erzeugung von Schallreflexionen. Der Strömungswiderstand dieses vom ungeteilten Luftstrom durchströmten zickzackförmigen Kanals ist relativ hoch, und das gesamte Lüftun^selement benötigt relativ große Abmessungen quer zur Wandebene. Bekannt sind ferner Doppelfenster (DT-PS 6 32 194, DT-OS 17 08 818. DT-Gbm 19 10 222), bei denen die Luft von einer geöffneten Klappe des äußeren Fensters zu einer entfernt davon angeordneten Klappe des inneren Fensters durch den Zwischenraum zwischen den Fensterscheiben strömen muß, der mit schalldämpfendem Material oder mit umlenkenden Einbauten versehen ist. Hierbei ergibt sich eine Beeinträchtigung des Aussehens des Fensters, eine erhöhte Gefahr von Staubablagerungen im Fenster und eine nur ungenügende Schalldämpfung. Es ist ferner ein Lüftungselement in Form eines plattenartigen Blocks bekannt (DT-Gbm 19 75 409), das rasterartig eine Vielzahl von Durchbrechungen mit gewundenem oder verzweigtem Verlauf aufweist. Trotz dieser Windungen oder Verzweigungen der Durchbrechungen verläuft der durch sie gebildete Luftströmungsweg im wesentlichen senkrecht zur Wandebene, so daß ausreichende Schalldämpfung entweder nur bei sehr engen Strömungsquerschnitten und damit hohem Strömungswiderstand oder bei sehr großen Abmessungen quer zur Wandebene erzielbar ist. Eine andere bekannte Lüftungseinrichtung (DT-OS 20 02 438) besteht aus einem sich über die Wandbreite erstreckenden, durch die Wand etwa U-förmig verlaufenden Schlitz, der teilweise mit schalldämmendem Material ausgekleidet ist. Auch hier verläuft der Luftströmungsweg nur in geringem Maße parallel zur Wandebene und man erhält, je nach der Breite des Schlitzes, zwar geringen Strömungswiderstand, aber auch nur unbefriedigende Schalldämpfung.There are numerous other constructions by Ventilation elements and double windows provided with them are known in which the air is deflected runs through a Schailkanal. The DT-Gbm 19 22 716 and the OE-PS 2 85 916 show in one hollow Window frame or a ventilation box to be installed next to it, zigzag internals for redirecting the air flowing from an inlet to an outlet opening and for generating it of sound reflections. The flow resistance of this zigzag shape through which the undivided air flow flows The duct is relatively high, and the entire ventilation element requires relatively large dimensions across the wall plane. Also known are double windows (DT-PS 6 32 194, DT-OS 17 08 818. DT-Gbm 19 10 222), in which the air from an open flap of the outer window to one away from it arranged flap of the inner window flow through the space between the window panes must, which is provided with sound-absorbing material or with deflecting fixtures. This results in an impairment of the appearance of the window, an increased risk of dust deposits in the window and insufficient sound absorption. It is also a ventilation element in the form of a plate-like block known (DT-Gbm 19 75 409), the grid-like a variety of openings with winding or has branched course. Despite these turns or branches of the perforations, the runs air flow path formed by them essentially perpendicular to the wall plane, so that sufficient Sound attenuation either only with very narrow flow cross-sections and thus high flow resistance or can be achieved transversely to the wall plane in the case of very large dimensions. Another well-known Ventilation device (DT-OS 20 02 438) consists of a wall extending through the wall roughly U-shaped slot, which is partially lined with sound-absorbing material is. Here, too, the air flow path is only slightly parallel to the wall plane and one obtains depending on the width of the slot, there is little flow resistance, but only unsatisfactory Soundproofing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringen Abmessungen des Lüftungselementes senkrecht zur Wandfläche eine besonders gute Schalldämpfung bei gleichzeitig geringem Strömungswiderstand zu erzielen.The invention is based on the object, with small dimensions of the ventilation element vertically to the wall surface a particularly good sound absorption with at the same time low flow resistance achieve.

Diese Aufgabe wi~d erfindungsgemäß bei einemThis task wi ~ d according to the invention in a

Lüftungselement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die eine Luftöffnung im mittleren Bereich des schalldämpfenden Kanals angeordnet ist und der Einbau als eine Wand ausgebildet ist, die lediglich an den beiden Kanalenden Durchgangsöffnungen freiläßt.Ventilation element of the type mentioned at the outset is achieved in that one air opening is in the central area of the sound-absorbing channel is arranged and the installation is designed as a wall that is only attached to the leaves free passage openings at both ends of the channel.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine Aufteilung des Luftstroms in zwei im wesentlichen gleiche Teilströme bewirkt. Da für jeden dieser Teilströme der volle Querschnitt des schalldämpfenden Kanals zur Vergügung steht, ergibt sich bei gegebenen, auf ausreichende Schalldämpfung ausgelegten Abmessungen des Kanals ein wesentlich geringerer Strömungswiderstand, so daß einerseits ein ausreichender Luftaustausch bereits durch die natürlichen Druckunterschiede ohne Zwangslüftung gewährleistet ist, andererseits aber eine sehr gute Schalldämpfung erzielt wird.The solution according to the invention essentially divides the air flow into two causes equal partial flows. Since for each of these partial flows the full cross-section of the sound-absorbing Channel is available, results from given, dimensions of the duct designed for sufficient sound absorption a significantly lower flow resistance, so that, on the one hand, there is sufficient air exchange due to the natural pressure differences is guaranteed without forced ventilation, but on the other hand very good sound absorption is achieved.

Zwar ist es aus dem bereits genannten DT-Gbm 19 75 409 bekannt, jede der rasterartig angeordneten Durchbrechungen des Blocks in Form eines verzweigten Strömungsweges auszubilden. Da sind jedoch die beiden Schleifen ungleich lang, so daß der überwiegende Teil der Luft mit erhöhter Geschwindigkeit durch die kürzere Schleife strömen wird, und ferner sind den beiden Schleifen relativ lange Eintritts- und Austrittskanäle von gleichem Querschnitt vor- und nachgeschaltet, so daß die Verzweigung insgesamt keine Verringerung des Strömungswiderstands bewirkt. Eine Verzweigung des Luftströmungsweges in zwei gleiche Teilströme ist für einen Windfang und einen Lüftungsaufsatz eines schallabsorbierenden Raumes aus US-PS 22 55 458 bekannt, wobei aber die beiden Luftströmungswege im wesentlichen senkrecht zur Wandebene verlaufen und nicht durch eine Wand, sondern durch einen runden, ovalen oder parabelförmigen Einbau getrennt sind, welcher zusammen mit der seiner Kontur angepaßten Außenwand eine bestimmte Fokussierung der reflektierten Schallwellen auf die schalldämmende Auskleidung bewirken soll. Bei einem in eine Wand oder einen Fensterrahmen einzubauenden Lüftungselement der erfindungsgemäßen Art steht für einen solchen gekrümmten Strömungs- und Schallreflexionsweg kein ausreichender Raum in Wandebene zur Verfügung.Although it is known from the DT-Gbm 19 75 409 already mentioned, each of the grid-like arrangements Form openings in the block in the form of a branched flow path. But there are those both loops of unequal length, so that the majority of the air with increased speed through the shorter loop will flow, and furthermore the two loops are relatively long inlet and outlet channels upstream and downstream of the same cross-section, so that the branching does not reduce overall the flow resistance causes. A branching of the air flow path into two equal partial flows is for a vestibule and a ventilation attachment of a sound-absorbing room from US-PS 22 55 458 known, but the two air flow paths are essentially perpendicular to the wall plane and are not separated by a wall, but by a round, oval or parabolic installation, which, together with the outer wall adapted to its contour, a certain focus of the reflected Sound waves are intended to affect the sound-absorbing lining. With one in a wall or one Window frame to be installed ventilation element of the type according to the invention stands for such a curved No sufficient space is available in the wall plane for the flow and sound reflection path.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Eintrittsöffnung und die Austrittsöffnung einander gegenüberliegend angeordnet, so daß sich auch auatrittsseitig gleich lange Luftteilströme ergeben und andererseits das Lüftungselement symmetrisch ausgebildet ist und auch seitenverkehrt eingebaut werden kann. Die die Kanalenden begrenzenden Stirnwände des Kanals, wo die Luftumlenkung in den Diirchgangsöffnungen erfolgt, sind bevorzugte Stellen für die Anbringung von schallschluckendem Material.According to a preferred embodiment of the invention, the inlet opening and the outlet opening are arranged opposite one another, so that partial air flows of equal length are also on the exit side result and on the other hand, the ventilation element is symmetrical and also installed the wrong way round can be. The end walls of the channel which delimit the channel ends and where the air deflection into the Passage openings are preferred locations for attaching sound-absorbing material.

Das erfindungsgemäße Lüftungselement kann als gesonderter Kasten ausgebildet und an beliebiger Stelle in einer Wand eingebaut werden. Aufgrund seiner geringen Abmessungen quer zur Wandebene ist es aber auch möglich, das Lüftungselement unmittelbar als hohles Rahmenteil eines feststehenden oder beweglichen Fensterrahmens aus Kunststoff oder Leichtmetall auszubilden.The ventilation element according to the invention can be designed as a separate box and at any point be built into a wall. However, due to its small dimensions across the wall, it is also possible, the ventilation element directly as a hollow frame part of a fixed or movable Form window frames made of plastic or light metal.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, die einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Lüftungselement ?eigt.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings, which have a longitudinal section by a ventilation element designed according to the invention.

Der im Schnitt dargestellte Kasten oder Rahmenteil 6 hat eine Eintrittsöffnung 7, die mit einem üblichen, nicht dargestellten Beschlag zum Fernhalten von groben Verschmutzungen und Insekten versehen sein kann. Ihr gegenüber liegt auf der Innenseite die Austrittsöffnung 8. Durch eine Zwischenwand 9, die an die parallel zur Zeichenebene zu denkenden Wände des Kastens oder Rahmenteils 6 dicht anschließt, wird der Luftströmung und dem Schall der direkte Zugang von der einen Öffnung zur anderen verwehrt. Vielmehr verzweigt sich die Luft entsprechend den eingezeichneten Pfeilen in die beiden Teilkanäle 10 und 11, die in den Bereichen 12 und 13 durch Durchgangsöffnungen miteinander verbunden sind. Die Verzweigung erfolgt bereits im Bereich der Eintrittsöffnung 7 umer Ausnutzung der Eintritisturbulenzen, so daß, da die Eintrittsöffnung 7 nur eiiie einfache Wanddurchbrechung und nicht kanalartig verlängert ist, der Strömungswiderstand für jeden der beiden Teilströme durch den Querschnitt der beiden Teilkanäle 10 und 11 bestimmt wird und damit wesentlich geringer ist, als wenn der gesamte ungeteilte Luftstrom durch diesen Querschnitt strömen müßte.The box or frame part 6 shown in section has an inlet opening 7 with a customary fitting, not shown, to keep away from coarse Dirt and insects can be provided. Opposite it is the outlet opening on the inside 8. By a partition 9, which is parallel to the Plane to be imagined walls of the box or frame part 6 connects tightly, the air flow and denied direct access to sound from one opening to the other. Rather, it branches out the air into the two sub-channels 10 and 11, which are in the areas 12 and 13 are connected to one another by through openings. The branch already takes place in Area of the inlet opening 7 in order to utilize the inlet turbulence, so that, since the inlet opening 7 is only a simple wall opening and not extended like a channel, the flow resistance for each of the two partial flows is determined by the cross section of the two partial channels 10 and 11 and thus is significantly less than if the entire undivided air flow had to flow through this cross section.

Die gesamte Innenoberfläche der von der Luft durchströmten Teilkanäle wirkt als Absorptions- bzw. Reflexionsfläche für den Schall. Infolge der Größe dieser Fläche ist die Schallverminderung selbst dann sehr wirkungsvoll, wenn das Lüftungselement aus einem Werkstoff mit geringem Absorptionskoeffizienten besteht, beispielsweise aus Aluminium. Zur Verbesserung der Wirkung können jedoch Manschetten oder sonstige Einsätze aus schallabsorbierendem Material eingefügt sein, beispielsweise Hülsen aus Filzpappe, die den freien Querschnitt nicht wesentlich verringern. Besonders vorteilhaft ist die Anbringung von schallschluckendem Material 14 an den Umlenkungsstellen im Bereich der Kanalenden, wobei die Oberfläche des schallschluckenden Materials dem von der Eintrittsöffnung 7 kommenden Schall zugewendet ist. Durch die Zwischenwand 9 wird der von der Eintrittsöffnung 7 kommende Schall auf das schallschluckende Material 14 gerichtet. Es genügen verhältnismäßig kurze Weglängen zwischen der Hintritts· und Austrittsöffnung zur Erzielung einer guten Schalldämpfung. Die beschriebenen Strömungsund .Schalldamplungsverhahnn.se bleiben die gleichen, wenn sich die Luftströmung umgekehrt und die öffnung 8 die I intritts- und die Öffnung 7 die Austrittsöffnung ist.The entire inner surface of the sub-channels through which the air flows acts as an absorption or Reflection surface for the sound. Even then, the noise reduction is due to the size of this area very effective if the ventilation element is made of a material with a low absorption coefficient, for example made of aluminum. To improve the effect, however, cuffs or other Inserts made of sound-absorbing material be inserted, for example sleeves made of felt cardboard, which the free Do not reduce the cross-section significantly. It is particularly advantageous to attach sound-absorbing Material 14 at the deflection points in the area of the channel ends, the surface of the sound-absorbing Material facing the sound coming from the inlet opening 7. Through the partition 9 the sound coming from the inlet opening 7 is directed onto the sound-absorbing material 14. It relatively short path lengths between the entry and exit openings are sufficient to achieve a good sound absorption. The flow and .Schalldamplungsverhahnn.se described remain the same, when the air flow is reversed and the opening 8 the I intritts- and the opening 7 is the outlet opening.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Lüftungselemcnt that between outer and inner air openings in the direction of the Wall-level, sound-absorbing channel, which has a straight sound path between a through opening which blocks the openings and extends in the longitudinal direction of the channel contains free installation, with the dimensions of both the inlet and the outlet opening In the airflow direction, negligibly small compared to the entry or exit area are, characterized in that the one air opening (7) in the central region of the Sound-absorbing channel (10) is arranged and the installation is designed as a wall (9) which only leaves free through openings (12, 13) at the two channel ends.

2. Ventilation element according to claim 1, characterized in that the inlet opening (7) and Outlet opening (8) are arranged opposite one another.

3. Ventilation element according to claim 1 or 2, characterized in that the channel ends forming end faces of the sound-absorbing channel (10) sound-absorbing material (14) is arranged.

4. Ventilation element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ventilation element As a hollow frame part of a window frame or the like. Is formed.