DE3425450C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau eines Schalldämpfers für ein Luftbehandlungsgerät oder einen Luftkanal nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, in Lüftungssysteme Schalldämpfer einzubauen, die im allgemeinen aus einem rechteckigen kanalförmigen Gehäuse bestehen, welches längslaufende Kulissen aus schalldämpfendem Material enthält. Die Luft strömt durch die Spalte zwischen den Kulissen hindurch, wobei der Luftschall gedämpft wird. Man unterscheidet zwischen Geräteschalldämpfern, die in Luftbehandlungsgeräten vor und hinter dem Ventilator angewendet werden, und Kanalschalldämpfern, die in einem Luftführungskanal angeordnet sind und dafür sorgen, daß die aus dem Luftführungskanal in einen Raum austretende Luft möglichst geräuscharm ist. Beide Arten von Schalldämpfern sind nach dem Stand der Technik nach demselben Prinzip aufgebaut und sie werden generell auch nach denselben Berechnungsmethoden ausgelegt. Für derartige Schalldämpfer stehen im allgemeinen Kulissen mit einer ganz bestimmten Breite zur Verfügung. Andererseits muß der Querschnitt des Schalldämpfers dem Querschnitt des betreffenden Gerätes bzw. Kanals angepaßt sein. Dies bedeutet, daß in einem Kanal, dessen Breite vorgegeben ist, eine Anzahl von Kulissen eingesetzt wird, deren Breite ebenfalls vorgegeben ist. Die Kulissen werden in dem betreffenden Kanal so angeordnet, daß die zwischen ihnen befindlichen Spalte gleiche Breite besitzen und der Abstand der Randkulissen zur Kanalwand die halbe Spaltbreite hat. Aus Kulissenbreite und Kanalbreite ergibt sich also zwangsläufig die Spaltbreite. Diese Spaltbreite ist umgekehrt proportional zur Dämpfung, sollte also so klein wie möglich gehalten werden. Die Länge des Schalldämpfers wird dann so bemessen, daß am Schalldämpferausgang die gewünschte Dämpfung des Gerätegeräusches erzielt wird. Zu berücksichtigen ist noch das am Auslaß des Schalldämpfers auftretende Strömungsrauschen, das sich dem gedämpften Gerätegeräusch überlagert und abhängig ist von der Strömungsgeschwindigkeit in den Spalten. Bei großer Spaltbreite ist die Strömungsgeschwindigkeit niedrig, so daß auch das Strömungsrauschen gering ist. Andererseits benötigt man bei großen Spaltbreiten aber eine große Schalldämpferlänge, um die gewünschte Geräteschalldämpfung (Einfügungsdämpfung) zu erzielen.

Bei vorgegebener Kanalbreite und vorgegebener Breite der zur Verfügung stehenden Kulissen ergeben sich meist unvorteilhaft große Spaltbreiten, weil die Summe der Breiten der Kulissen immer nur ein ganzzahliges Vielfaches der Einheitsbreite der Kulissen sein kann. Beträgt beispielsweise die Kulissenbreite 160 mm und können in einer Kanalbreite von 1000 mm bei Einhaltung einer bestimmten Mindestspaltbreite von 90 mm vier Kulissen untergebracht werden, so können in einer Kanalbreite von 1200 mm ebenfalls nur vier Kulissen mit einer Stärke von rund 160 mm untergebracht werden, wobei sich dann zwangsweise die Spaltbreiten auf 140 mm vergrößern (bei fünf Kulissen würde sich eine Spaltbreite von 80 mm ergeben, die bereits unter der vorgegebenen Mindestspaltbreite liegt). Wie schon dargelegt wurde, wird durch diese größeren Spaltbreiten aber die erforderliche Schalldämpferlänge ebenfalls vergrößert, im vorliegenden Beispiel um 55%. Die Länge des Schalldämpfers ist aber ein sehr kritisches Maß, denn einerseits steht gerade für Geräteschalldämpfer häufig nur ein begrenzter Platz zur Verfügung und andererseits werden durch die Schalldämpferlänge die Kosten maßgeblich beeinflußt.

Ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art ist bekannt aus DE 26 17 000 B2. Bei diesem Verfahren wird ein Kulissen-Schalldämpfer mit Kulissen unterschiedlicher Breite zusammengestellt, wobei das Breitenverhältnis der Kulissen ausschließlich nach Dämpfungsgesichtspunkten ausgewählt ist. Die in Betracht gezogenen Breitenverhältnisse zwischen den Breiten der schmaleren und denjenigen der breiteren Kulissen betragen zwischen 1 : 4 und 1 : 1. Mit derartigen Breitenverhältnissen ist der Schalldämpfer auf bestimmte Breitenabmessungen beschränkt, wenn vorgegebene Spaltbreiten eingehalten werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zusammenbau eines Schalldämpfers anzugeben, bei dem vorgefertigte Kulissen vorgegebener Breiten in Gehäuse von unterschiedlichen Breiten eingesetzt werden können, wobei bestimmte vorgegebene Spaltbreiten eingehalten werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Dadurch, daß zur Herstellung von Geräteschalldämpfern mehrere Kulissen mit unterschiedlichen Breiten bereit­ gehalten werden, kann eine Anpassung an unterschied­ liche Kanalbreiten bei Einhaltung relativ enger Spalt­ breiten erfolgen. Die engen Spaltbreiten haben höhere Spaltgeschwindigkeiten (Strömungsgeschwindigkeiten der Luft in den Spalten) zur Folge, jedoch wird gleich­ zeitig die erforderliche Länge des Schalldämpfers ver­ ringert. Zwar verursachen die höheren Spaltgeschwindig­ keiten Strömungsrauschen, jedoch ist der Pegel des Strömungsrauschens geringer als derjenige des gedämpften Gerätegeräusches, so daß er für einen Geräteschall­ dämpfer, dem ja noch ein Luftkanal nachgeschaltet ist, in Kauf genommen werden kann. Bei Kanalschalldämpfern, die am Auslaß eines in einen Raum hineinführenden Luft­ kanals angeordnet sind, wäre eine derartige Erhöhung des Strömungsrauschens durch Einhaltung relativ enger Spaltbreiten nicht ohne weiteres akzeptabel.

Dadurch, daß die Kulissenbreiten sich in dem angegebenen Maß unterscheiden, kann mit zwei oder drei Kulissentypen ein großer Bereich möglicher Kanalbreiten unter Einhal­ tung der erforderlichen Spaltbreiten bestückt werden. Die Gesamt-Kulissenbreite kann durch Kombination der Kulissentypen in relativ kleinen Schritten verändert werden. Dadurch werden Überdimensionierungen der Spalt­ breiten vermieden. Die Spaltbreiten können dabei so bemessen werden, daß am Schalldämpferauslaß ein noch beträchtliches Strömungsrauschen auftritt, das aller­ dings unter dem Schalleistungspegel des gedämpften Ge­ rätegeräusches bleiben muß.

Dadurch, daß die Spaltbreite zwischen den Kulissen so bemessen ist, daß die Luftgeschwindigkeit in den Spalten ca. 10 bis 12 m/s beträgt, wird erreicht, daß der Schalleistungspegel des Strömungsrauschens um weniger als 20 dB, vorzugsweise etwa 10 dB, unter dem Schallei­ stungspegel des gedämpften Geräusches des Luftbe­ handlungsgerätes liegt. Auf diese Weise entsteht ein kompakter und wirksamer Geräteschalldämpfer, der wenig Platz beansprucht und mit erheblich geringeren Kosten herstellbar ist als bekannte Geräteschalldämpfer mit vergleichbarer Dämpfung. Es geling, die Länge, und damit auch die Kosten, bis auf ca. die Hälfte zu re­ duzieren.

Damit die Energiekosten bei Realisierung relativ hoher Spaltgeschwindigkeiten nicht ansteigen, ist es anderer­ seits wichtig, den spezifischen Druckverlust des Geräte­ schalldämpfers möglichst gering zu halten. Der Druck­ verlust tritt vorwiegend an den einlaufseitigen Ku­ lissenenden auf, die im Stand der Technik rechteckig gestaltet sind. Nun könnte man die einlaufseitigen Kulissenenden halbzylindrisch abrunden oder spitz aus­ laufen lassen, jedoch würde dies wiederum zu einer Ver­ größerung der Kulissenlänge führen, wodurch sich die Länge des Geräteschalldämpfers insgesamt wieder ver­ größern würde.

Wenn die die Spalte be­ grenzenden Ecken der Kulissen mit einem Radius von ca. 25-30 mm abgerundet sind, kann etwa das gleiche Ergebnis erzielt werden wie mit einer halbzylin­ drischen Abrundung der Stirnseiten der Kulissen, jedoch ohne den Nachteil einer merklichen Vergrößerung der Baulänge. Die Kulissen haben daher immer noch eine ebene Stirnfläche und lediglich die Übergänge zwischen der Stirnfläche und den Seitenflächen sind abgerundet. Der­ artige Abrundungen bewirken einen trichterförmigen Ein­ lauf in die Spalte und einen Rückgewinn des Druckver­ lustes am Auslaß des vorgeschalteten Ventilators. Außer­ dem werden die Wirbelbildungen in den Kanälen verringert. Der spezifische Druckverlust des Schalldämpfers sinkt auf die Hälfte, was andererseits die gewünschte Erhöhung der Spaltgeschwindigkeit ermöglicht.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung von zwei Geräteschalldämpfern vor bzw. hinter einem Ventilator,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Geräteschall­ dämpfers,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Geräteschall­ dämpfer und

Fig. 4 eine Detaildarstellung des einlaufseitigen Endes eines Spaltes.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Luftbehandlungs­ gerät dargestellt. Die Luft wird durch einen Einlaß­ kanal 11 von einem Ventilator 10 angesaugt und durch einen Auslaßkanal 12 weiterbefördert. Bei dem vor­ liegenden Ausführungsbeispiel ist vor dem Ventilator 10 ein erster Geräteschalldämpfer 13 und hinter dem Venti­ lator 10 ein zweiter Geräteschalldämpfer 14 angeordnet. Die Geräteschalldämpfer 13 und 14 haben die gleichen Querschnittsabmessungen wie die Kanäle 11 bzw. 12 und der Ventilator 10. Sie weisen Flansche 15 auf, über die sie mit den Kanälen 11, 12 und dem Ventilator 10 ver­ bunden sind. Die Geräteschalldämpfer 13, 14 können auch direkt in das Gehäuse des Ventilators 10 integriert sein.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Ge­ räteschalldämpfers 14. Dieser weist ein Gehäuse 16 nach Art eines rechteckigen Blechkanals auf, an dessen Enden sich die Flansche 15 befinden. In dem Gehäuse 16 sind längslaufende parallele Kulissen 17, 18 angeordnet. Die Kulissen 17, 18 erstrecken sich zwischen der Bodenwand und der Deckenwand des Gehäuses. Im vorliegenden Fall sind zwei schmalere Kulissen 17 mit einer Breite von 160 mm und eine breitere Kulisse 18 mit einer Kulisse von 180 mm vorgesehen. Die Kulissen 17, 18, 17 sind mit gegenseitigen Abständen angeordnet, so daß zwischen ihnen Spalte 19 gebildet werden, die alle die gleiche Breite haben; lediglich zur Seitenwand hin besitzt der Spalt die halbe Breite. Die Kulissen sind durch Abstandsbügel 20 voneinander bzw. von den Seitenwänden des Gehäuses 16 getrennt. Diese Abstandsbügel 20 be­ finden sich am Eintrittsende und am Austrittsende des Geräteschalldämpfers 14, und zwar jeweils an den oberen und an den unteren Enden eines jeden Spaltes 19.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Geräteschalldämpfer sind insgesamt zwei schmalere Kulissen 17 und drei breitere Kulissen 18 vorgesehen, so daß auch hier Spalte 19 mit engen Abmessungen gebildet werden.

Fig. 4 zeigt im vergrößerten Maßstab das anströmseitige Ende eines Spaltes 19 zwischen zwei Kulissen 17. Die Kulissen 17 haben ebene Stirnseiten 22, jedoch sind die Kanten 21, an denen die Stirnseiten 22 in die Sei­ tenflächen übergehen, mit einem Radius r von ca. 25 mm abgerundet. Versuche haben ergeben, daß hierdurch die Druckverluste des Geräteschalldämpfers erheblich ver­ ringert werden können.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind jeweils zwei Kulissen 17, 18 mit unterschiedlichen Breiten vor­ handen, die in Abhängigkeit von der lichten Breite des Kanals 16 so ausgewählt sind, daß sich möglichst schmale Spalte 19 ergeben, in denen die Luftgeschwindig­ keit ca. 10 bis 12 m/s beträgt. Da die Kanalbreite ab­ hängig ist von den Breiten der angeschlossenen Kanäle bzw. der Breite des Luftbehandlungsgerätes, kann es er­ forderlich sein, Kulissen 17, 18 mit unterschiedlichen Breiten zur Verfügung zu stellen, um für jeden Kanal eine optimale Gesamt-Kulissenbreite zu erhalten. Die Gesamt-Kulissenbreite ist die Summe aller Breiten, der in einem Kanal verwendeten parallelen Kulissen. Die Differenz zwischen der lichten Kanalbreite und der Gesamt-Kulissenbreite entspricht der Summe aller Spaltbreiten. In der nachfolgenden Tabelle I sind für vier verschiedene Kulissenbreiten von 140 mm, 160 mm, 180 mm und 200 mm die möglichen Kombinationen dargestellt. Man erkennt, daß mit diesen vier Kulissen­ typen Gesamt-Kulissenbreiten realisierbar sind, die sich in Schritten von 20 mm unterscheiden. In der Ta­ belle bezeichnet z · d₀ die Gesamt-Kulissenbreite, wobei d₀ den Mittelwert der Breiten der verwendeten Kulissen und z die Gesamtzahl der verwendeten Kulissen darstellt. "z 200" bezeichnet z. B. die Anzahl der ver­ wendeten Kulissen mit einer Breite von 200 mm.

Wie aus der Tabelle weiterhin zu ersehen ist, kann jede der Gesamt-Kulissenbreiten mit maximal zwei unterschied­ lichen Kulissentypen realisiert werden. Die Breiten der gleichzeitig verwendeten Kulissen unterscheiden sich - bezogen auf die Breite der größeren Kulisse - zwischen etwa 10% und 15%. Beispielsweise wird bei einer Gesamt- Kulissenbreite von 380 mm eine größere Kulisse von 200 mm Breite und eine kleinere Kulisse von 180 mm Breite benutzt. Dies bedeutet, daß die kleinere Kulisse um 10% schmaler ist als die breitere Kulisse.

Tabelle I

Fortsetzung Tabelle I

Claims (2)

1. Verfahren zum Zusammenbau eines Schalldämpfers für ein Luftbehandlungsgerät oder einen Luftkanal, bei welchem in einem kanalförmigen Gehäuse Kulissen (17, 18) unterschiedlicher Breite aus schalldämp­ fendem Material mit im wesentlichen gleichen Ab­ ständen montiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß Kulissen (17, 18) bereitgehalten werden, deren Breiten sich um einen Betrag unterscheiden, der 10% bis 30% der breitesten Kulisse entspricht, und daß eine derartige Kombination von Kulissen aus­ gewählt wird, daß sich bei vorgegebener Gehäuse­ breite gleiche Spaltbreiten zwischen den Kulissen ergeben, wobei die Spaltbreite so ausgelegt ist, daß die Luftgeschwindigkeit in den Spalten (19) ca. 10 bis 12 m/s beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied der Breiten der Kulissen zwischen 20% und 10% der Breite der breitesten Kulisse (18) beträgt.