DE3940277C1 - Sound damping structure - has silencer body with acoustic lining and contg. profiled and absorber - Google Patents
Sound damping structure - has silencer body with acoustic lining and contg. profiled and absorberInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Luftschleier-, Kompaktklima- oder Lüftungsanlagen, insbesondere für den Einsatz auf der Druckseite von Luftschleieranlagen, bestehend aus einem Gehäuse mit einer schallabsorbierend ausgekleideten Kammer mit rechtwinklig zueinander angeordneten Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen.The invention relates to a silencer for air curtain, Compact air conditioning or ventilation systems, especially for use on the pressure side of air curtain systems, consisting of a housing with a sound-absorbing chamber lined with right angles air inlet and outlet openings arranged in relation to each other.
Bei den genannten Anlagen sind die Gebläse zugleich Schall quellen, die zur Folge haben, daß Schallwellen zur Saugseite hin wie auch insbesondere zur Druckseite hin vom Gebläse abgegeben werden. Der saugseitige Geräuschpegel der Anlage kann z.B. geringer sein, wenn auf der Anströmseite des Gebläses ein Wärmetauscher angeordnet ist, der bei richtiger Dimensionierung schalldämpfend wirkt. Andererseits kann auf der Saugseite der Anlage häufig ein höherer Geräuschpegel toleriert werden als auf der Druckseite, oder der saugseitige Ge räuschpegel ist von Hause aus geringer als der auf der Druckseite. Die Geräuschdämpfung derartiger Anlagen erfolgt im allgemeinen durch Kulissenschalldämpfer, in denen durch die Längsrichtung ver laufende schalldämpfende Kulissen der Schall abgebaut wird. Die Schallverzehrung in diesen Dämpfern hängt daher wesentlich von der Länge des Schallwegs und der Masse der eingebauten Dämpfungselemente ab. Zur Erreichung einer genügenden Schallreduktion müssen die Ku lissenschalldämpfer daher eine Länge haben, die oftmals größer ist als der in dem betreffenden Raum des Baukörpers durch Decke, Unter züge und dergl. beschränkt verfügbare Platz. Die Schalldämpfung auf der Druckseite ist z.B. bei Luftschleieranlagen besonders pro blematisch, weil einerseits wenig kinetische Energie des erzeugten Luftstroms durch die Schalldämpfung verloren gehen soll, anderer seits aber auch der Schall wesentlich gedämpft werden muß, weil ein höherer Schallpegel in dem Luftschleier wesentlich unangenehmer emp funden wird als der von der Ansaugseite der Anlage ausgehende diffusere Schall.In the systems mentioned, the fans are also sound swell, which have the consequence that sound waves to the suction side like are also emitted by the blower in particular towards the pressure side. The The noise level of the system on the suction side can e.g. be less if a heat exchanger is arranged on the inflow side of the fan, which, when dimensioned correctly, has a sound-absorbing effect. On the other hand can often have a higher noise level on the suction side of the system are tolerated as on the pressure side, or the suction side Ge The noise level is inherently lower than that on the pressure side. The noise damping of such systems generally takes place through the silencer, in which ver running sound absorbing backdrops the sound is reduced. The Sound absorption in these dampers therefore depends largely on the Length of the sound path and the mass of the built-in damping elements from. To achieve sufficient noise reduction, the Ku Liss silencers therefore have a length that is often greater than that in the relevant room of the building through ceiling, sub trains and the like. Limited space. The sound absorption on the print side is e.g. with air curtain systems especially pro blematic, because on the one hand little kinetic energy of the generated Airflow should be lost due to sound absorption, others on the other hand, however, the sound must be dampened significantly because of a higher sound level in the air curtain is considerably more uncomfortable is found as that originating from the intake side of the system more diffuse sound.
Aus der EP-A-01 55 924 ist eine Luftschleieranlage bekannt, in deren ausgangsseitiger Luftdüse ein sich über die Länge der Düse er streckender Einsatzkörper angeordnet ist. Der Einsatzkörper kann einen kreisförmigen oder tropfenförmigen Querschnitt haben und befindet sich an einer der beiden Düsenwandungen, so daß er von dem die Düse durch ziehenden Luftstrom nicht beidseitig umströmt werden kann. Der Einsatz körper hat den Zweck, den Strömungsverlauf der Luft in der Düse zu verbessern. Die Schalldämpfung wird bei dieser Luftschleieranlage da durch erreicht, daß die der Düse benachbarten Kammern mit einem schall dämpfenden porösen Material gefüllt sind.An air curtain system is known from EP-A-01 55 924, in whose outlet-side air nozzle he over the length of the nozzle stretching insert body is arranged. The insert body can one circular and teardrop-shaped cross-section and is located on one of the two walls of the nozzle, so that it passes through the nozzle drawing air flow can not be flowed around on both sides. The stake body has the purpose of closing the flow of air in the nozzle improve. The sound insulation is there with this air curtain system by achieved that the chambers adjacent to the nozzle with a sound damping porous material are filled.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, einen Schall dämpfer für Luftschleier-, Kompaktklima- und Lüftungsanlagen, ins besondere für den Einsatz auf der Druckseite von Luftschleieranlagen zu schaffen, der den Geräuschpegel infolge Schallabstrahlung von der Ausgangsseite der Anlage wesentlich reduziert. Diese Geräusch dämpfung soll in einem vergleichsweise kurzen, kompakten Volumen erreicht werden, so daß die Tiefe des Schalldämpfers gegenüber her kömmlichen Schalldämpfern verringert werden kann, was den Einbau derartiger Anlagen erleichtern würde und in bestimmten Fällen erst ermöglichen würde. Schließlich soll insbesondere bei Luft schleieranlagen mit mehreren Ventilatoren eine Vergleichmäßigung der Schleierluftstroms über seine Breite erreicht werden.The invention is accordingly based on the object of a sound damper for air curtain, compact air conditioning and ventilation systems, ins especially for use on the pressure side of air curtain systems to create, the noise level due to sound radiation from the output side of the system significantly reduced. This noise damping should be in a comparatively short, compact volume be achieved so that the depth of the muffler opposite Conventional silencers can be reduced, what the installation such facilities would facilitate and in certain cases would make possible. After all, especially with air curtain systems with several fans an equalization the air flow can be reached across its width.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Schalldämpfer erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Umlenkbereich der Kammer ein schallabsorbierender Profilkörper angeordnet ist, der sich in Luftströmungsrichtung verjüngt und sich über die gesamte Breite der Kammer erstreckt. This task is performed with the silencer mentioned at the beginning solved according to the invention in that in the deflection area of the chamber sound-absorbing profile body is arranged, which is in Air flow direction tapers and extends across the entire width of the Chamber extends.
Durch die Anordnung dieses stromlinienförmigen Profilkörpers werden in der Kammer zusätzliche Schallschluckflächen geschaffen. Der an den Kammerwandungen reflektierte Anteil der Schallwellen fällt wenigstens zu einem Teil auf den Profilkörper und wird von diesem teilweise absorbiert und zum Teil wieder zur Kammerwandung reflektiert. Das Maximum der Schallabsorption durch den Profilkörper und damit die optimale Schalldämpfung ist etwas von der Neigung des Profilkörpers zu den Kammerwandungen abhängig und kann durch einfache Messungen ermittelt werden, wenn man den Profilkörper an den Seitenwandungen der Kammer schwenkbar anbringt und die Schallpegelmessungen in Abhängigkeit von der Schwenklage des Profilkörpers durchführt. Es hat sich gezeigt, daß durch den erfindungsgemäßen Schalldämpfer der Schallpegel in beträchtlichem Abstand von der Austrittsöffnung der Kammer gegenüber einer Kammer ohne Profilkörper wesentlich verringert wird, ohne daß ein nennens werter Abfall der kinetischen Energie des Luftstroms eintritt. Dies ist insbesondere für Luftschleieranlagen von Bedeutung, weil bei ihnen Luftaustrittsgeschwindigkeiten bis zu 10 m/s erforderlich sind. Diese Anlagen haben zudem meistens eine erhebliche Breite, die entsprechend der abzuschirmenden Türbreite mehrere Meter betragen kann. Es ist daher eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden Geblä sen erforderlich, die naturgemäß einen Luftstrom mit über die Breite der Anlage wellenförmig schwankender Strömungsgeschwindigkeit er zeugen. Es hat sich gezeigt, daß diese für einen Luftschleier uner wünschten Ungleichmäßigkeiten durch den Profilkörper wesentlich ver ringert werden.By arranging this streamlined profile body additional sound absorption areas are created in the chamber. The proportion of sound waves reflected on the chamber walls falls at least in part on the profile body and will partially absorbed by this and partly again to the chamber wall reflected. The maximum sound absorption by the profile body and thus the optimal sound attenuation is something of the inclination of the profile body depending on the chamber walls and can by simple measurements can be determined when looking at the profile body attaches to the side walls of the chamber and the Sound level measurements depending on the swivel position of the Carries out profile body. It has been shown that through the silencer according to the invention the sound level in considerable Distance from the exit opening of the chamber to a chamber without a profile body is significantly reduced without a name value decrease in the kinetic energy of the air flow occurs. This is particularly important for air curtain systems because at They require air outlet speeds of up to 10 m / s are. Most of these plants also have a considerable breadth be several meters depending on the door width to be shielded can. It is therefore a plurality of fans lying side by side sen, which naturally requires an air flow with across the width the system wavy fluctuating flow rate he testify. It has been shown that these are essential for an air curtain desired irregularities by the profile body ver be wrested.
Der erfindungsgemäße Schalldämpfer ist gegenüber dem bekannten Kulissenschalldämpfer wesentlich verkürzt und kompakter. Das Verhält nis von Tiefe zu Höhe des lichten Kammerraum liegt zweckmäßiger weise in dem Bereich von 0,8 bis 1,6, vorzugsweise in dem Bereich von 1,0 bis 1,3.The silencer according to the invention is compared to the known one Link silencer significantly shortened and more compact. The relationship nis from depth to height of the clear chamber space is more appropriate in the range of 0.8 to 1.6, preferably in the range from 1.0 to 1.3.
Vorzugsweise liegt das Verhältnis von maximaler Breite zu Länge des Profilkörperquerschnitts in dem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 6, insbe sondere in dem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 3,5. Der Profilkörperquerschnitt ist am Anströmende in üblicher Weise abgerundet und am Abströmende spitz. Die maximale Breite des Querschnitts liegt im allgemeinen im ersten anströmseitigen Drittel seiner Länge. Die Neigung der Mittel linie des Profilkörperquerschnitts weicht i. allg. von der Diagonalen des Kammerquerschnitts zwischen Kammereingang und -ausgang innerhalb von Grenzen ab, die nicht größer als ±30°C sind. Das Verhältnis der lichten Kammertiefe zu der Länge des Profilkörperquerschnitts kann z.B. in dem Bereich von 1,5 bis 2,1 liegen. Hieraus ist ersichtlich, daß der Profilkörperquerschnitt im Verhältnis zum Kammerquerschnitt be trächtliche Dimensionen hat. Der Profilkörper kann daher einen hohen Beitrag zur Schallabsorption in der Kammer leisten. The ratio of maximum width to length is preferably the profile cross section in the range of 1: 2 to 1: 6, esp especially in the range of 1: 2 to 1: 3.5. The profile body cross section is rounded in the usual way at the inflow end and at the outflow end pointed. The maximum width of the cross section is generally in first upstream third of its length. The propensity of the means Line of the profile cross-section gives way i. generally from the diagonal of the Chamber cross section between chamber entrance and exit inside from limits that are not greater than ± 30 ° C. The ratio of the light Chamber depth to the length of the profile body cross section can e.g. are in the range of 1.5 to 2.1. From this it can be seen that the profile cross section in relation to the chamber cross section be has dimensions of pregnancy. The profile body can therefore be high Contribute to sound absorption in the chamber.
Der Querschnitt des Profilkörpers kann zu seiner Längsachse symmetrisch ausgebildet sein. Diese Querschnittsform ist fertigungs technisch besonders leicht zu realisieren. Bei einer anderen Ausfüh rungsform ist der Querschnitt des Profilkörpers in der Ablenkrichtung des Luftstroms gebogen. Bei dieser strömungsmäßig günstigen Quer schnittsform ergibt sich bei der Umströmung des Profilkörpers ein besonders geringer Strömungsverlust. Dieser Vorteil wird noch ver stärkt, wenn die Ecken der Kammer wenigstens zum Teil abgerundet sind.The cross section of the profile body can be to its longitudinal axis be symmetrical. This cross-sectional shape is manufacturing technically particularly easy to implement. With another execution The shape is the cross section of the profile body in the deflection direction of the airflow bent. In this flow-favorable cross sectional shape results from the flow around the profile body particularly low flow loss. This advantage is still ver strengthens when the corners of the chamber are at least partially rounded are.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalldämpfers beträgt der anströmseitige Querschnitt der Kammer ein Mehrfaches des Querschnitts der Lufteintrittsöffnung(en) der Kammer. Dies bewirkt bei dem in die Kammer eintretenden Luftstrom eine Verlangsamung und Beruhigung, wodurch eine Geräuschentwicklung in der Kammer vermieden und eine zur Vermeidung von Strömungsver lusten günstige Umströmung des Profilkörpers erreicht werden.In a preferred embodiment of the invention The cross section of the chamber on the upstream side is silencer a multiple of the cross section of the air inlet opening (s) of the Chamber. This causes the airflow entering the chamber a slowdown and calming, causing a noise avoided in the chamber and one to avoid flow ver favorable flow around the profile body can be achieved.
Der Profilkörper kann an den Seitenwandungen des Kammergehäuses schwenkbar gelagert sein. Die Schwenklage des Profilkörpers kann durch einen außerhalb der Kammer angeordneten Stellmotor in Abhängig keit anderer Faktoren, z.B. bei einer Luftschleieranlage in Abhängig keit von dem auf den Luftschleier wirkenden Winddruck verstellt wer den. Außerdem kann durch die Stellung des Profilkörpers die Stärke des Luftstroms verändert werden. Der schwenkbare Profilkörper kann auch die Möglichkeit geben, einen Geräuschanstieg im Betrieb rück gängig zu machen.The profile body can on the side walls of the chamber housing be pivoted. The swivel position of the profile body can dependent on a servomotor arranged outside the chamber other factors, e.g. dependent on an air curtain system the wind pressure acting on the air curtain the. In addition, the strength of the profile body of the air flow can be changed. The swiveling profile body can also give the opportunity to return an increase in noise during operation to make common.
Schließlich ist es auch möglich, den Profilkörper an den Seiten wandungen des Kammergehäuses elastisch zu lagern. Hierdurch können evtl. auftretende Schwingungen des Profilkörpers gedämpft werden.Finally, it is also possible to have the profile body on the sides store walls of the chamber housing elastically. This can possible vibrations of the profile body are dampened.
Der erfindungsgemäße Schalldämpfer eignet sich bevorzugt für den Einsatz in einer Luftschleieranlage auf der Abströmseite des Ventilatorenaggregats, an das anstörmseitig beispielsweise ein Wärme austauscher und ein Umlenk-Kulissenschalldämpfer angeschlossen sein kann. Eine solche Luftschleieranlage zeichnet sich durch eine ver gleichsweise geringe Bautiefe aus, beispielsweise in der Größenord nung von 1,0 bis 1,5 m, so daß sie überall dort mit Vorteil einge setzt werden kann, wo der verfügbare Raum beschränkt ist.The silencer according to the invention is preferably suitable for use in an air curtain system on the downstream side of the Fan unit, to which, for example, a heat is generated on the interference side exchanger and a deflection link silencer can be connected can. Such an air curtain system is characterized by a ver equally shallow depth, for example in the order of magnitude voltage of 1.0 to 1.5 m, so that they are used everywhere with advantage can be placed where the available space is limited.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung näher be schrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are described below with reference to the drawing wrote. Show it
Fig. 1 eine isometrische Darstellung einer Ausführungsform des Schalldämpfers nach Abnahme vom übrigen Teil einer Anlage, wobei die eine Seitenwand des Schalldämpfergehäuses weggelassen ist; Figure 1 is an isometric view of an embodiment of the muffler after removal from the rest of a system, the one side wall of the muffler housing is omitted.
Fig. 2 den Querschnitt des in eine Luftschleieranlage druck seitig integrierten Schalldämpfers nach Fig. 1; und Fig. 2 shows the cross-section of the air curtain system in a mutually integrated suppressor pressure of FIG. 1; and
Fig. 3 den Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des Schalldämpfers. Fig. 3 shows the cross section of a second embodiment of the muffler.
Nach Fig. 1 besteht der Schalldämpfer mit einer 90°-Umlenkung des Luftstroms aus einem ersten Wandungsteil 1 von im wesentlichen L-förmigen Querschnitt und einem zweiten Wandungsteil 2, das von dem ersten Wandungsteil 1 unter Bildung einer Luftaustrittsöffnung 9 auf Abstand gehalten ist. In dieser Luftaustrittsöffnung 9 ist ein Austrittsgitter 3 angeordnet, dessen Lamellen schwenkbar sind, so das die Richtung des austretenden Luftschleiers in Grenzen verstellt werden kann. An den beiden sich gegenüberliegenden Seitenwandungen 5 des Gehäuses ist ein sich über die gesamte Breite des Gehäuseinnen raums bzw. der Kammer 4 erstreckender Profilkörper 6 angebracht. Der Profilkörper 6 hat eine gewölbte Anströmseite und verjüngt sich in Richtung zur Luftaustrittsöffnung 9 hin. Die die Kammer 4 umschließen den Innenflächen der Wandungsteile 1 und 2 wie auch die Oberfläche des Profilkörpers 6 bestehen aus Akustikblech, d.h. gelochtem Blech. Das Innere der Teile 1, 2 und 6 ist mit Steinwolle als Schallabsorp tionsmaterial ausgefüllt.According to Fig. 1 of the muffler is at a 90 ° deflection of the air stream from a first wall part 1 of substantially L-shaped cross section and a second wall part 2, which is held by the first wall part 1 to form an air outlet opening 9 at a distance. In this air outlet opening 9 , an outlet grille 3 is arranged, the slats of which can be pivoted, so that the direction of the air curtain emerging can be adjusted within limits. On the two opposite side walls 5 of the housing, a profile body 6 extending over the entire width of the housing interior or the chamber 4 is attached. The profile body 6 has a curved inflow side and tapers in the direction of the air outlet opening 9 . The chamber 4 enclosing the inner surfaces of the wall parts 1 and 2 as well as the surface of the profile body 6 consist of acoustic sheet metal, ie perforated sheet metal. The inside of parts 1, 2 and 6 is filled with rock wool as sound absorption material.
Fig. 2 zeigt im Querschnitt eine Luftschleieranlage mit dem in Fig. 1 dargestellten Schalldämpfer auf der Druckseite des Gebläses 8. An die Schalldämpfungskammer 4 schließen sich über die Lufteintritts öffnungen 7 die Axialgebläse 8 an, die nur schematisch dargestellt sind. Anströmseitig der Gebläse 8 befindet sich ein Wärmeaustauscher 10, der den Luftstrom in der gewünschten Weise temperiert. Mit 11 ist ein Umlenk- Kulissenschalldämpfer bezeichnet. Der Luftstrom tritt senkrecht aufwärts in den Kulissenschalldämpfer 11 ein und verläßt die Luftaustrittsöffnung 9 in Abwärtsrichtung. Der Kulissenschalldämpfer 11 enthält in üblicher Weise eine Vielzahl paralleler Wandungen aus schallabsorbierendem Mate rial, zwischen denen die angesaugte Luft unter Schallverzehrung hindurch strömt. In einer praktischen Ausführungsform hat die in Fig. 2 darge stellte Luftschleieranlage z.B. eine Höhe von 45 cm, eine Tiefe von nur 123 cm und eine Breite entsprechend der Breite des Luftschleiers von beispielsweise 150 cm. FIG. 2 shows in cross section an air curtain system with the silencer shown in FIG. 1 on the pressure side of the blower 8 . At the soundproofing chamber 4 close via the air inlet openings 7, the axial fan 8 , which are only shown schematically. On the inflow side of the blower 8 there is a heat exchanger 10 which tempers the air flow in the desired manner. With 11 a deflection link silencer is designated. The air flow enters the backdrop silencer 11 vertically upwards and leaves the air outlet opening 9 in the downward direction. The backdrop muffler 11 contains in the usual manner a plurality of parallel walls made of sound-absorbing mate rial, between which the sucked-in air flows through with sound absorption. In a practical embodiment, the air curtain system shown in FIG. 2 has, for example, a height of 45 cm, a depth of only 123 cm and a width corresponding to the width of the air curtain, for example 150 cm.
Bei der Ausführungsform des Schalldämpfers nach Fig. 3 hat der Profilkörper 6 einen einer Tragfläche ähnlichen Querschnitt, wobei dieser entsprechend der Luftstromablenkung aus der Horizontalen in die Senkrechte schwach gekrümmt ist. Dabei hat die Oberseite 6a eine Wöl bung nach außen, während die Unterseite 6 b geringfügig nach innen ge wölbt ist. Außerdem sind auch die mit dem Profilkörper 6 zusammenwir kenden Ecken 1a und 2a der Gehäusewandungsteile 1 bzw. 2 abgerundet.In the embodiment of the muffler according to FIG. 3, the profile body 6 has a cross section similar to an airfoil, which is slightly curved from the horizontal to the vertical in accordance with the air flow deflection. The top 6 a has a bulge outwards, while the bottom 6 b is slightly curved inwards. In addition, the zusammenwir with the profile body 6 kenden corners 1a and 2a of Gehäusewandungsteile 1 and 2 are rounded.
In einer Luftschleieranlage nach Fig. 2 mit einer Höhe von 45 cm, einer Tiefe von 123 cm bei etwa 40 cm Tiefe des abströmseitigen Schall dämpfers nach der Erfindung und einer Breite von 150 cm wurde der Ge räuschpegel in 3,6 cm Entfernung von der Luftausblasöffnung 9 für sieben verschiedene Stufen des Luftdurchsatzes gemessen. Die Leistung der Gebläse betrug 0,64 KW, ihre Stromaufnahme 3,1 A. Zum Vergleich wurde der Geräuschpegel unter den gleichen Bedingungen an einer Luftschleier anlage mit herkömmlichen Kulissenschalldämpfern gemessen. Die Meßergeb nisse sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich. In an air curtain system of FIG. 2 cm with a height of 45, a depth of 123 cm at approximately 40 cm depth of the downstream sound damper according to the invention and a width of 150 cm of Ge was noise level in 3.6 cm distance from the air blowout port 9 measured for seven different levels of air flow. The power of the blowers was 0.64 KW, their current consumption 3.1 A. For comparison, the noise level was measured under the same conditions on an air curtain system with conventional backdrop silencers. The measurement results are shown in the following table.
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- 1989-12-06 DE DE19893940277 patent/DE3940277C1/en not_active Expired - Fee Related
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