DE3036633A1

DE3036633A1 - Schalldaempfende ventilationsjalousie

Info

Publication number: DE3036633A1
Application number: DE19803036633
Authority: DE
Inventors: Luigi Torino Franco; Giacomo Ruspa
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 1979-10-05
Filing date: 1980-09-29
Publication date: 1981-04-16
Also published as: FR2466824A1; IT7968932A0; GB2065292B; GB2065292A; SU1069637A3; DE3036633C2; NL8005503A; IT1118938B; US4330047A; ES253039U; JPS5659986A; SE8006745L; ES253039Y

Description

- 5 Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine schalldämpfende Ventilationsjalousie gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1 .

Jalousien dieser Art ermöglichen einen Austausch von Gasströmungen zwischen der Kammer und der Aussenumgebung, während gleichzeitig die Schallemissionen von einer Geräuschquelle bei Durchgang durch die Jalousie zur Aussenumgebung gedämpft werden. Solche Jalousien sind auch als "'akustische Gitter" bekannt.

Bekannt sind VentilationsJalousien, die eine Vielzahl von Latten mit einem rechteckförmigen oder L- oder S-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Latten aus einem Blechmaterial· durch Pressen gebildet werden. Bei richtiger Ausrichtung lenken die Latten die von einer Geräuschquelle ausgehenden Schallwellen nach unten ab, so dass eine Portpflanzung der SchallWe^en in Kopfhöhe von einer auf der der Geräuschqueile gegenüberliegenden Seite der Jalousie befindlichen Person verhindert wird; die Schallwellen werden durch die Latten jedoch ledigiich abgelenkt, ohne dass ihre Intensität eine Verringerung erfährt.

Bekannt sind auch VentilationsJalousien mit so angeordneten Latten, dass die Wandöffnung, in der die Jalousie angeordnet ist, teilweise verschlossen wird. Sinn dieser Anordnung ist es, den Durchtritt der SchallWe^en durch die Jalousie zur Aussenumgebung nur durch einen Bruchteil der Wandöffnungsfläche zu ermöglichen.Jalousien dieser Art wurden in der Praxis nur eingesetzt, um eine geringe Herabsetzung der Intensität einer durch die Jalousie übertragenen Schallstrahlung zu erhalten. Die Verwendung von Jalousien dieser Art bei Geräuschquellen (z.B. Verbrennungsmotoren), bei denen die Jaiousie zum Einziehen von Luft oder zum Ausstossen der Verbrennungsprodukte verwendet wird, bedingt eine beträchtiiche "Beiastung" der Geräuschquelle, was sehr unerwünscht ist.

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Des weiteren wurden schon Anordnungen vorgeschlagen, bei denen eine erste Ventilationsjalousie aus einem schallabsorbierenden Material vorgesehen ist, um die von der Geräuschquelle stammenden Geräusche zu dämpfen, während eine zweite Jalousie , die ausschliesslich aus einem metallischen .Werkstoff besteht und sich zur Aussenumgebung öffnet, die Aufgabe übernimmt, die Geräuschquelle gegenüber Ausseneinflüssen, z.B. atmosphärischen Niederschlägen,zu schützen.

Ziel der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung von einer Ventilationsjalousie der eingangs erwähnten Art, die gleichzeitig die folgenden Funktionen übernimmt:

eine wesentliche Verringerung des in die Aussenumgebung von der Geräuschquelle gelangenden Schallpegels;

Schutz der Geräuschquelle gegenüber Ausseneinflüssen; und

Verringerung des durch die Jalousie hervorgerufenen Belastungseffektes, wenn die Jalousie als Ein- oder Auslassöffnung für eine Geräuschquelle, z.B. einen Verbrennungsmotor, verwendet wird.

Erfindungsgemäss wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass jede Latte in Gestalt eines aerodynamisch geformten Flügels ausgebildet ist, dessen beide Hauptflächen durch gekrümmte Endabschnitte mit konvexem Profil miteinander verbunden sind, wobei jede Latte aufweist:

einen kompakten Bereich, der aus einem schallabsorbierenden Material besteht und sich von einer zwischenliegenden Zone der Latte zu deren Längskante erstreckt, die in Wirkausrichtung der Jalousie der die Geräuschquelle enthaltenden Kammer am nächsten liegt, und

einen hohlen Bereich, der sich von der zwischenliegenden Zone zu der Längskante der Latte erstreckt, die in der Wirkausrichtung der Jalousie der Aussenumgebung am nächsten liegt, wobei der hohle Bereich durch eine Wand aus steifem

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Material definiert und in eine Vielzahl von Kammern unterteilt ist, die jeweils mit der Atmosphäre durch wenigstens ein Loch in Verbindung stehen und als Resonator wirken.

Eine Ventilationsjalousie mit diesem Aufbau führt nicht nur 7-u einer beträchtlichen Herabsetzung des durch die Jalousie von der Geräuschquelle hindurchgehenden Schallpegels, sondern schützt auch die Geräuschquelle vor äusseren Einflüssen und verringert die Belastung der Geräuschquelle durch die Jalousie in Fällen, bei denen es sich bei der Geräuschquelle um einen Verbrennungsmotor oder eine ähnliche Maschine handelt, die die Jalousie als Ein- oder Auslassöffnung verwendet.

Vorzugsweise bilden die Kammern im hohlen Bereich jeder Latte wenigstens zwei Gruppen von Resonatoren, wobei die Resonatoren jeder Gruppe auf eine gemeinsame Frequenz abgestimmt sind, die sich von der Frequenz der ein oder mehreren anderen Gruppen unterscheidet.

Zusammengefasst wird durch die Erfindung eine schalldämpfende Ventilationsjalousie zur Anordnung in einer Öffnung einer Wand geschaffen, die eine eine Geräuschquelle enthaltende Kammer von der AussenUmgebung trennt. Dabei können Gasströmungen durch die Jalousie in und aus der Kammer gelangen, wobei die Geräusche von der Quelle, die durch die Jalousie hindurchtreten, auf ein Minimum herabgesetzt werden. Die Jalousie enthält eine Vielzahl von Profillatten, die jeweils in Gestalt eines aerodynamisch geformten Flügels ausgebildet sind. Jede Latte weist einen kompakten Bereich aus einem schallabsorbierenden Material und einen hohlen Bereich auf, der durch eine dünne Wand aus steifem Material definiert ist. Bei Verwendung der Jalousie befindet sich der schallabsorbierende kompakte Bereich von jeder Latte so, dass er der die Geräuschquelle enthaltenden Kammer zugewandt ist, während der hohle Bereich zur Aussenumgebung weist. Der hohle Bereich von jeder

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Latte ist in eine Vielzahl von Kammern unterteilt, die mit der Atmosphäre über öffnungen in Verbindung stehen und als Resonatoren wirken.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäss aufgebauten Ventilationsjalousie,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie II-II in Fig.. 1 , und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Schnittlinie III-III in Fig. 2.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die Ventilationsjalousie eine Vielzahl von Profillatten 2, die an ihren gegenüberliegenden Enden mit einem Rahmen 3 verbunden sind. Die Ventilationsjalousie 1 ist in einer (in Fig. 1 nicht sichtbaren) Öffnung in einer Wand P angeordnet, die eine eine nicht gezeigte Geräuschquelle enthaltende Kammer von der Aussenumgebung trennt.

Nach Fig. 2 hat jede Latte 2 die Gestalt von einem aerodynamisch geformten Flügel mit einer oberen und unteren Hauptfläche A und B, die durch zwei gekrümmte endseitige Abschnitte C, D mit konvexen Profilen miteinander verbunden sind.

Es versteht sich, dass in Fig. 2 die nicht gezeigte Geräuschquelle rechts von der Ventilationsjalousie und die Aussenumgebung links von dieser liegt.

Jede Latte 2 enthält einen kompakten Bereich 4 und einen hohlen Bereich 5. Der kompakte Bereich 4 besteht aus einem

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Element 6 aus einem schallabsorbierenden Material, wie beispielsweise Polyurethan, und erstreckt sich von der Längskante E der Latte 2, die der die Geräuschquelle enthaltenden Kammer am nächsten liegt, bis zu einer zwischenliegenden Lattenzone.

Der hohle Bereich 5 erstreckt sich von der zwischenliegenden Zone zu der Längskante F der Latte 2, die der Aussenumgebung am nächsten liegt.

Der hohle Bereich 5 ist durch eine dünne Wand 7 aus einem steifen Material gebildet und durch Trennwände 8 in eine Vielzahl von Kammern 9 unterteilt. Jede Kammer 9 steht mit der Aussenatmosphäre durch Löcher 10 in Verbindung und wirkt wie ein Resonator.

Fig. 3 zeigt, dass die Kammern 9'im hohlen Bereich 5 von jeder Latte 2 wenigstens zwei Gruppen von Resonatoren bilden, wobei jede Gruppe auf eine unterschiedliche Frequenz abgestimmt ist. Wie dargestellt, können diese Gruppen von Resonatoren in zwei Reihen angeordnet sein, die sich parallel zu den Längskanten F, E der Latte 2 erstrecken.

Unter Bezug auf Fig. 2 ist erkennbar, dass der hohle Bereich 5 \fon jeder Latte 2 eine im wesentlichen gleichmässige Dicke hat, während der kompakte Bereich 4 hinsichtlich seiner Dicke allmählich von der Zwischenzone der Latte 2 zu der der Kammer mit der Geräuschquelle am nächsten liegenden Längskante E abnimmt. Folglich wird zwischen jedem Paar benachbarten Latten 2 ein Luftdurchlasschacht gebildet, der im Querschnitt allmählich von der Aussenumgebung zu der die Geräuschquelle enthaltenden Kammer ansteigt.

Der kompakte Bereich 4 von jeder Latte 2 ist im wesentlichen in Form eines Schnabels ausgebildet und hat eine obere und untere Oberfläche mit einer doppelten Krümmung.

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Zweckmässigerweise ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Latten 2 in der Gegend ihrer hohlen Bereiche 5 (gemessen zwischen den betreffenden unteren und oberen Oberflächen) gleich etwa dem halben Abstand zwischen den Längskanten E (d.h. den Kanten, die der Kammer mit der Geräuschquelle am nächsten liegen). Ferner sind die oberen und unteren Oberflächen des hohlen Bereiches 5 von jeder Latte 2 in geeigneter Weise um einen Winkel von 30° gegenüber der Horizontalen geneigt.

Der Teil der Wand 7, der die kompakten und hohlen Bereiche 4 und 5 von jeder Latte 2 voneinander trennt., erstreckt sich parallel zu den Längskanten E, F der Latte 2 und trifft auf die untere Oberfläche B der Latte 2 längs einer Linie, die im wesentlichen in der horizontalen Ebene liegt, die tangential zum linksseitigen Ende der oberen Oberfläche A der unterliegenden Latte 2 ( bei Betrachtung nach Fig. 2) ist.

Vorzugsweise ist bei jeder Latte 2 das Element 6 aus schallabsorbierendem Material durch eine Verlängerung 7a des oberen Bereiches der Wand 7 verstärkt,und diese Verlängerung 7a ist mit der oberen Oberfläche des schallabsorbierenden Elementes 6 verbunden.

Folglich ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Latten 2, gemessen zwischen den unteren und oberen Oberflächen ihrer hohlen Bereich 5, gleich etwa 1/5 der Dicke der Ventilationsjalousie 1 .

Die Betriebsweise der dargestellten Ventilationsjalousie wird nachfolgend beschrieben.

Der grösste Teil der Schallstrahlung, die von der Geräuschquelle abgeht und auf die Jalousie 1 fällt, wird auf die schallabsorbierenden Elemente 6 der Latten 2 auftreffen und

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hinsichtlich ihrer Intensität beträchtlich herabgesetzt werden. Die erheblich geschwächte Schallstrahlung pflanzt sich nach Reflexion durch die schallabsorbierenden Elemente 6 zwischen benachbarte Platten 2 zur Aussenatmosphäre fort und erfährt einen weiteren Energieverlust aufgrund der Wirkung der Resonatorkammern 9. Die Wirkung der Resonatoren kommt insbesondere bei den Frequenzen,auf die sie abgestimmt sind, zum Zuge. Durch geeignete Bemessung dieser Resonatoren 9 können ihre Resonanzfrequenzen so eingestellt werden, dass sie im wesentlichen den Frequenzen an den Peaks des Schallemissionsspektrums der Geräuschquelle entsprechen.

Bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform sind zwei Gruppen von Resonatoren, abgestimmt auf unterschiedliche Frequenzen, vorgesehen; diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für Fälle, bei denen das Emissionsspektrum der Geräuschquelle zwei Peaks aufweist.

Wenn das Emissionsspektrum der Geräuschquelle eine andere Anzahl an Peaks hat, kann eine entsprechende Anzahl an Gruppen von Resonatoren vorgesehen werden, wobei jede Gruppe so bemessen ist, dass sie auf einen entsprechenden Peak des Emissionsspektrums abgestimmt ist.

Wie schon erwähnt, steigen die Luftdurchtrittskanäle, die zwischen benachbarten Latten 2 gebildet sind, in ihrem Querschnitt allmählich von der Aussenatmosphäre zu der die Geräuschquelle enthaltenden Kammer an. Aufgrund ihrer Form gebung ermöglichen diese Luftdurchtrittskanäle die Gewinnung von kinetischer Energie aus den durch die Jalousie bewegten Gasen,und dies führt zu einer beträchtlichen Verringerung des Leistungsverlustes einer Geräuschquelle, die z.B. ein Verbrennungsmotor sein kann, bei dem die Jalousie als Lufteinlassöffnung dient.

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Da ferner die Latten gegenüber der Horizontalen geneigt liegen, schützen sie die Geräuschquelle gegen den Einfluss von Regen oder Schnee in der Aussenatmosphäre.

Es versteht sich, dass verschiedene Modifikationen an der beschriebenen Jalousie vorgenommen werden können. Ferner versteht es sich, dass der kompakte Bereich 4 an jeder Latte 2 aus irgendeinem geeigneten schallabsorbierenden Material einschliesslich geschäumter Festkörper gebildet werden kann.

Schliesslich sei darauf hingewiesen, dass' die Kriterien für die genaue Bemessung der Resonatorkammern 9 bekannt und z.B. in der Veröffentlichung "Influence of Air Flow on the Attenuation Characteristics of Resonator Type Mufflers" (Einfluss der Luftströmung auf das Dämpfungsverhalten von resonatorartigen Auspufftopfen) von Y. Hirata und T. Itow, erschienen in Acustica, Band 28 (1973), Seiten 115-120, ausführlich beschrieben sind.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Yeicxmann, Dipl. -Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska 8000 MÜNCHEN 86, DEN <ά r POSTFACH 860 820 ^*1 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22 CENTRO RICERCHE FIAT S.p.A. Sdt/ht. Strada Torino 50 J.5 Orbassano (Turin) Italien Schalldämpfende Ventilationsjalousie PATENTANSPRÜCHE

1.J Schalldämpfende Ventilationsjalousie zur Anbringung in einer Öffnung von einer Wand, die eine eine Geräuschquelle enthaltende Kammer von der Aussenatmosphäre trennt, bestehend aus einer Vielzahl von so angeordneten Profillatten, dass in der Wirkausrichtung der Jalousie in der Öffnung jede Latte sich längs ihrer Breite nach oben weg von der Aussenatmosphäre neigt, wobei eine erste Fläche von zwei Hauptflächen jeder Latte nach oben zur Aussenatmosphäre weist,, während die andere Hauptfläche nach unten zur Kammer gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet , dass jede Latte (2) in Form eines aerodynamisch gestalteten Flügels ausgebildet ist, dessen zwei Hauptflächen (A, B) durch gekrümmte Endabschnitte (C, D) mit konvexem Profil miteinander verbunden sind, und dass jede Latte (2) umfasst:

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einen kompakten Bereich (4), der sich von einer zwischenliegenden Zone der Latte (2) zu deren Längskante (E) erstreckt, die in Wirkausrichtung der Jalousie der die Geräuschquelle enthaltenden Kammer am nächsten liegt, und

einen hohlen Bereich (5), der sich von der zwischenliegenden Zone zu der Längskante (F) der Latte (2) erstreckt, die in Wirkausrxchtung der Jalousie der AussenatmoSphäre am nächsten liegt, wobei der hohle Bereich (5) durch eine Wand (7) aus einem steifen Material definiert und in eine Vielzahl von Kammern (9) unterteilt ist, die jeweils mit der Atmosphäre durch wenigstens ein Loch (10) in Verbindung stehen und als Resonator wirken.

2. Jalousie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass bei jeder Latte (2) der Teil der Wand (7), die den kompakten und hohlen Lattenbereich (4,5) voneinander trennt, sich parallel zu den Längskanten (E, F) der Latte (2) erstreckt und auf die zweite Fläche (B) der Latte (2) längs einer Linie auftrifft, die im wesentlichen in der horizontalen Ebene liegt, die tangential zu der ersten Fläche (A) der benachbarten Latte (2) in der Gegend von deren durch ihren kompakten Bereich (4) geschaffenen Ende ist.

3. Jalousie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (10) , über die die Kammern (9) an jeder Latte (2) mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, in der zweiten Fläche (B) der Latte (2) ausgebildet sind.

4. Jalousie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Kammern (9) in jeder Latte (2) wenigstens zwei Gruppen von Resonatoren bilden, wobei die Resonatoren jeder Gruppe auf eine gemeinsame Frequenz abgestimmt sind, die sich von der Frequenz der ein oder mehreren anderen Resonatorgruppen unterscheidet.

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5. Jalousie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Latte (2) zwei Resonatorgruppen vorgesehen sind, wobei die Resonatoren von jeder Gruppe in einer entsprechenden Reihe liegen, die sich parallel zu den Längskanten (E, F) der Latte (2) erstreckt.

6. Jalousie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Latte (2) die Resonatoren, die eine auf die gleiche Frequenz abgestimmte Gruppe von Resonatoren bilden, in einer Reihe angeordnet sind, die sich parallel zu den Längskanten (E, F) der Latte (2) erstrecken.

7. Jalousie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eich η et , dass der hohle Bereich (5) von jeder Latte (2) eine im wesentlichen gleichförmige Dicke hat, während der kompakte Bereich (4) der Latte (2) eine Dicke aufweist, die mit zunehmendem Abstand von der zwischenliegenden Lattenzone abnimmt.

8. Jalousie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass der kompakte Bereich (4) von jeder Latte (2) im wesentlichen in Form eines Schnabels profiliert ist, wobei die beiden Hauptflächen (A, B) der Latte eine doppelte Krümmung im schnabelförmigen Abschnitt aufweisen.

9. Jalousie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet , dass das den kompakten Bereich (4) von jeder Latte (2) bildende schallabsorbierende Material (6) längs der ersten Fläche der Latte (2) durch eine Verlängerung (7a) des Teils der Wand (7) aus dem steifen Material verstärkt ist, der den hohlen Bereich (5) längs der ersten Fläche der Latte (2) begrenzt.

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10. Jalousie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Latten (2),gemessen zwischen ihren zugewandten ersten und zweiten Flächen in der Gegend der hohlen Bereiche (5),.gleich etwa dem halben Abstand zwischen den Längskanten (E) ist, die bei Einsatz der Jalousie (1) der die Geräuschquelle enthaltenden Kammer am nächsten liegen.

11. Jalousie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Latten (2) so angeordnet sind, dass in der Wirkausrichtung der Jalousie beide Haupt flächen (A, B) von jeder Latte" (2) unter einem Winkel von etwa 30° gegenüber der Horizontalen in der Gegend des hohlen Lattenbereiches (5) geneigt liegen.

12. Jalousie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Abstand zwischen benachbarten Latten (2) in der Gegend ihrer hohlen Bereiche (5) etwa gleich 1/5 der Gesamtdicke der Jalousie ist.

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