DE60025902T2

DE60025902T2 - Schalldämpfer für Lüftungskanäle einer Klimaanlage

Info

Publication number: DE60025902T2
Application number: DE60025902T
Authority: DE
Inventors: Seppo Vartiainen
Original assignee: Jeven Oy
Current assignee: Jeven Oy
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 2000-11-03
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2020-11-04
Also published as: EP1098146B8; DE60025902D1; EP1098146A3; EP1098146B1; FI115794B; FI19992394A; EP1098146A2; DK1098146T3; ATE317534T1; NO318407B1; NO20005572L; NO20005572D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei der Dämpfer in einen Klimaanlagenkanal eingebaut werden kann.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 10 zum Herstellen eines Schalldämpfers.
In dem Stand der Technik ist ein Scheibenventil bekannt, das in die Abluftkanalverbindung eines Zimmerraums eingebaut werden kann. Die Geschwindigkeit und Menge der Luftströmung werden durch das Drehen der Ventilschließscheibe um ihre Achse eingestellt, so dass der Schlitz zwischen der Schließscheibe und dem Ventilgehäuse abhängig von der Drehrichtung der Schließscheibe zunimmt oder abnimmt.
Ein Nachteil bei einem Scheibenventil ist, dass die Erzeugung einer Luftströmung mit einer gegebenen Richtung eine Möglichkeit, um den Schlitz zwischen der Schließscheibe und dem Ventilgehäuse zu messen, und eine dementsprechende genaue Einstellung des Schlitzes benötigt. Jedoch führt dies nur zu einer ungefähren Einstellung der Luftströmung. Ein weiterer Nachteil bei einem Scheibenventil ist, dass es geringe Lärmdämpfungseigenschaften hat, weshalb eine angemessene Lärmdämpfung mittels einer separaten Struktur verwirklicht werden muss.
Von der finnischen Gebrauchsmusteranmeldung U-920690 ist eine Klimaanlagenkanaleinstellvorrichtung bekannt, worin Öffnungslöcher in den Stellklappendämpfer geschnitten sind und die Einstellung der Luftströ mungsmenge durch die Abdeckung einer ausreichenden Anzahl von Löchern durch Gummi- oder Kunststoffstopfen ausgeführt wird. Die Einstellung der Luftströmung mit dieser Art von Einstellvorrichtung ist genauer als mit einem Scheibenventil, allerdings ist der Mangel an Lärmdämpfung erneut der Nachteil des Einstellelementes, wobei in diesem Fall die Lärmdämpfung mittels einer separaten Struktur verwirklicht werden muss.
In dem Stand der Technik sind einige Lärmdämpfer bekannt, die in einen Klimaanlagenkanal eingebaut und beispielsweise in Verbindung mit Scheibenventilen verwendet werden können. Einer von diesen ist in der Patentveröffentlichung US 4,667,770 offenbart. Dieser Lärmdämpfer umfasst ein aus irgendeinem Lärm dämpfenden Material hergestelltes Rohr, wobei in dieses Rohr ein schraubenförmiges Wandelement eingebaut wird. Der Lärmdämpfer ist in einen Klimaanlagenkanal eingebaut. Der Nachteil dieses Dämpfers ist seine komplizierte Struktur, die zu hohen Herstellungskosten führt.
Die finnische Patentanmeldung FI-981973 offenbart einen einstellbaren Lärmdämpfer, der in einen Klimaanlagenkanal eingepasst wird. Der Dämpfer umfasst eine sogenannte Versteifungsvorrichtung, d.h. ein perforiertes, zylindrisches Gehäuse, wobei die Außenoberfläche davon mit Lärm dämpfendem Material ausgestattet ist. Innerhalb der Versteifungsvorrichtung ist ein Kolben angeordnet, der aus zwei Scheiben zusammengestellt und mit Perforationen versehen ist, wobei zwischen den Scheiben poröses Material angeordnet ist. Die Einstellung der Luftströmungsmenge in dem Dämpfer basiert auf der Verschiebung des perforierten Kolbens in Richtung der Achse der Versteifungsvorrichtung, so dass zugelassen wird, dass ein größerer oder ein kleinerer Teil der Luftströmung durch die Versteifungsvorrichtung und durch das poröse, an der Außenseite der Versteifungsvorrichtung angeordnete Material strömen kann. Der Lärmdämp fer ist zwischen dem Klimaanlagenkanalausgang und dem Anschlusskasten eingepasst.
Die Patentveröffentlichung US 5,696,361 beschreibt einen Mehrkanal-Schalldämpfer, der ein Außengehäuse und eine Vielzahl von Kanälen umfasst, die aus Edelstahl hergestellt sind, worin der Raum zwischen den Kanälen mit Schall absorbierendem Material ausgefüllt ist.
Ein Nachteil des oben beschriebenen Lärmdämpfers ist sowohl die Komplexität der Struktur als auch der, durch die Installation davon benötigte Raum, im spezielleren der von dem Ausziehelement der manuellen Steuervorrichtung benötigte Raum. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass der Lärmdämpfer primär dafür vorgesehen ist, um zwischen einem Klimaanlagenkanal und einem Anschlusskasten eingepasst zu werden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile zu beseitigen, die mit den oben beschriebenen Klimaanlagenkanaleinstellelementen und/oder Lärmdämpfern verbunden sind. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, einen neuen Klimaanlagenkanaldämpfer zu verwirklichen.
Um dies zu verwirklichen, ist der Dämpfer gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, was in Anspruch 1 spezifiziert ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Herstellen des Dämpfers ist dadurch gekennzeichnet, was in Anspruch 10 spezifiziert ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, was in den abhängigen Ansprüchen spezifiziert ist.
Ein Vorteil des Klimaanlagenkanals gemäß der Erfindung ist, dass hierbei die Menge der Luft, die durch den Klimaanlagenkanal strömt, genau auf eine erwünschte Größe eingestellt werden kann, und er gleichzeitig effektiv irgendeinen in dem Klimaanlagenkanal erzeugten und/oder durch diesen übertragenen Lärm dämpft. Folglich ist ein anderer Vorteil der Erfindung, dass hier kein Bedarf besteht, einen separaten Lärmdämpfer in den Klimaanlagenkanal in der Nähe des Dämpfers einzubauen.
Ein anderer Vorteil der Erfindung ist, dass zusätzlich zu der genauen Einstellung der Luftmenge, die hindurch strömt, die Erfindung auch als eine Messvorrichtung dient, um die Druckdifferenz und die Strömungsrate zu definieren.
Noch ein anderer Vorteil der Erfindung ist ihre Einfachheit der Struktur und die begrenzte Anzahl von separaten Komponenten. Folglich ist der Dämpfer gemäß der Erfindung ökonomisch herzustellen.
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist, dass sie in einen Klimaanlagenkanal mit einer starren Hülle ohne separate Einbauelemente eingebaut werden kann. Der Durchmesser des Dämpfers kann derart definiert sein, dass er an den Klimaanlagenkanal mittels Reibung ohne separate Befestigungselemente angebracht werden kann.
Noch ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass verschiedene Dämpfer gemäß der Erfindung benachbart und/oder nach einander entweder an dem gleichen Punkt in dem Klimaanlagenkanal oder beabstandet angeordnet werden können. Dies steigert die Lärmdämpfung in den Klimaanlagenkanälen und/oder vermindert den Luftströmungsdruck in einzelnen Schritten zwischen den separaten Teilen des Klimaanlagenkanalsystems.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass sie eine vielseitige und benutzerfreundliche Vorrichtung ist, die an vielen unterschiedlichen Punkten in einem Klimaanlagenkanalsystem durch einfache Schritte und ohne irgendwelche speziellen Veränderungen in dem Kanalsystem eingepasst werden kann. Dadurch ist es möglich, zumindest teilweise die Druckverminderungskästen oder entsprechende Elemente in den Einlassluftkanälen zu ersetzen.
Noch ein anderer Vorteil der Erfindung ist, dass sie sowohl in den Einlassluftkanal und in den Auslassluftkanal eines Zimmerraumes eingebaut werden kann. Ein besonderer Vorteil in solch einer Anwendung ist, dass die Verbindung des Klimaanlagenkanals mit dem Zimmerraum beispielsweise mittels einer Abdeckplatte verwirklicht werden kann, die zu der Inneneinrichtung passt. Prinzipiell kann die sichtbare Ausgestaltung der Abdeckplatte frei ausgewählt werden; das einzige Erfordernis ist, dass, in Verbindung mit ihr, eine oder mehrere Öffnungen für die Luftströmung vorgesehen sind.
Die Erfindung wird ausführlicher durch Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wo
1 eine Vorderansicht eines Dämpfers gemäß der Erfindung ist;
2a den Dämpfer von 1 zeigt, gesehen entlang des Schnittes A-A; und
2b Stopfen im Querschnitt zeigt, die in die Strömungsöffnungen des Dämpfers von 1 eingepasst werden können;
3 einen Dämpfer gemäß der Erfindung im Querschnitt zeigt, wie er in einen Klimaanlagenkanal eingebaut ist;
4 die Ausführungsform von 3 zeigt, gesehen im Querschnitt B-B;
5 die Ausführungsform von 3 zeigt, gesehen von vorne, entlang des Schnittes C-C,
6a eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses des Dämpfers gemäß der Erfindung ist, gesehen von oben, und
6b die Herstellung des Dämpfers zeigt, gesehen von der Seite.
Ein vorteilhafter Dämpfer 10 gemäß der Erfindung, 1, 2a und 2b, umfasst ein Gehäuse 1, das aus einem porösen, Schall absorbierenden und elastischen Material verwirklicht ist. In der Form ist das Gehäuse 1 vorteilhafter Weise zylindrisch. In dem Gehäuse 1 sind eine Vielzahl von Strömungsöffnungen 2; 21, 22, 23 angeordnet, die parallel zu der Gehäusehülle 1a und ebenso zu der Längsachse E-E des Gehäuses 1 sind. Die Form der Strömungsöffnungen 2; 21, 22, 23 ist vorteilhafter Weise zylindrisch.
Das Gehäuse 1 ist beispielsweise aus einem der folgenden Materialien oder aus einer Kombination von diesen verwirklicht: offenzelliger und/oder geschlossenzelliger Schaumkunststoff, wie etwa Polyether- oder Polyesterschaumkunststoff, Mineralwolle oder Glaswolle, gepresstes Tuch und Filz. Was mindestens die Hülle 1a des Gehäuses 1 betrifft, muss sie aus elastischem Material hergestellt werden, so dass sie abgestützt und vorteilhaf ter Weise gegen die Innenfläche 4a des Klimaanlagenkanals gedrückt wird, wenn sie in den Klimaanlagenkanal eingepasst wird.
Im Querschnitt ist das Gehäuse 1 ähnlich dem Klimaanlagenkanal 4, in den es eingepasst werden soll. Das Gehäuse 1 ist im Querschnitt oft kreisförmig, d.h. das Gehäuse 1 ist zylindrisch, wenn der Klimaanlagenkanal ein rundes Rohr im Querschnitt ist, wie es beispielsweise in den 3 und 4 gezeigt ist. Jedoch kann der Querschnitt von sowohl dem Gehäuse als auch dem Klimaanlagenkanal ebenso irgendeine andere geometrische Form darstellen, wie etwa eine Ellipse, Parallelogramm, Quadrat, Polygon oder eine Kombination von diesen.
Vorteilhafter Weise ist der Durchmesser d des Gehäuses 1 kaum größer als der entsprechende Durchmesser D des Klimaanlagenkanals 4. Nun wird der Dämpfer 10 in den Klimaanlagenkanal 4 beispielsweise durch das einfache Einführen in den Kanal durch das geöffnete Einlass- oder Auslassende eingebaut, wonach er sich ausdehnt und in Position in dem Kanal 4 gegen die Innenwand 4a des Kanals gedrückt wird. In diesem Fall verbleibt das Gehäuse 1 des Dämpfers 10 an der Stelle in dem Kanal 4 mittels Reibung, und es bedarf keiner besonderen Befestigungsmittel.
Die Länge L des Gehäuses 1 des Dämpfers 10 liegt vorteilhafter Weise innerhalb des Bereiches von 15 bis 50 mm. Verschiedene Dämpfer dieser Art können beispielsweise aufeinander folgend eingesetzt werden, so dass sie sich berühren, wobei die Öffnungen passen. Es ist auch möglich, geeignete Zwischenräume zu lassen. Die Lärmdämpfungseigenschaften einer beschriebenen Dämpfergruppe sind besser als jene eines einzelnen Dämpfers.
Die Anzahl der Öffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ des Dämpfers 10 beträgt vorteilhafter Weise 3 bis 10. Die Öffnungen 2 sind in dem Gehäuse 1 mit geeigneten Zwischenräumen angeordnet. Falls die Öffnungen 2 in der Größe gleich sind, wie es in den Zeichnungen der Fall ist, sind sie vorteilhafter Weise symmetrisch und gleichmäßig hinsichtlich des Mittelpunktes oder der Mittelachse auf der Querfläche des Gehäuses 1 angeordnet, d.h. auf der Oberfläche, die senkrecht zu der Luftströmung in dem Klimaanlagenkanal ist.
In der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform sind die Öffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ des Dämpfers 10 gleich große Löcher mit kreisförmigen Querschnitten. Jedoch können die Öffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ des Dämpfers auch derart verwirklicht sein, dass sie in der Größe und sogar im Querschnitt unterschiedlich sind.
In dieser Ausführungsform umfasst der Dämpfer 10 auch mindestens einen Stopfen 3, vorteilhafter Weise eine Vielzahl von Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ . Die Form und Abmessungen des Querschnitts jedes Stopfens 3 entsprechen im Wesentlichen jenen der Strömungsöffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ , die in dem Gehäuse 1 vorgesehen sind, worin die Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ eingepasst werden können. Da die Strömungsöffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ vorteilhafter Weise in der Form zylindrisch sind, sind auch die Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ vorteilhafter Weise in der Form zylindrisch.
Jeder Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ ist aus einem porösen, Schall absorbierenden Material verwirklicht. Vorteilhafter Weise ist jeder Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ aus dem gleichen porösen, Schall absorbierenden und vorteilhafter Weise elastischen Material wie das Gehäuse 1 verwirklicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dämpfer 10 gemäß der Erfindung derart verwirklicht, dass ein der Strömungsöffnung 2; 2¹ , 2² , 2³ entsprechendes Stück von dem Gehäuse entfernt wird, und das Stück wird zu einem Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ gedreht, der in die entsprechende Öffnung passt. 2a und 2b zeigen eine Ausführungsform dieser Art. In diesem Fall ist der Durchmesser da2 des Stopfens 3; 3¹ im Wesentlichen gleich dem Durchmesser da1 der jeweiligen Strömungsöffnung 2; 2¹ .
Die Strömungsöffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ und die zugehörigen Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ , die in dem Gehäuse 1 des Dämpfers 10 angeordnet sind, sind vorzugsweise zylindrisch.
Die Luftströmungsmenge in dem Dämpfer 10 wird wie folgt eingestellt. Wenn die Luftströmungsmenge vermindert werden soll, werden jeweils ein oder mehrere Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ in die zugehörigen Strömungsöffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ , die in dem Gehäuse 1 vorgesehen sind, eingeführt. Dementsprechend kann eine größere Luftströmung durch die Entfernung des Stopfens 3; 3¹ , 3² , 3³ von einer oder einigen Öffnungen) 2; 2¹ , 2² , 2³ verwirklicht werden. Folglich kann die Luftströmung in dem Klimaanlagenkanal 4, der mit dem Dämpfer 10 versehen ist, in Schritten eingestellt werden.
Die Strömungsöffnung 2; 2¹ , 2² , 2³ ist angeordnet, um als ein Luftströmungs-Messpunkt zu dienen. Eine genaue Einstellung der Luftströmungsgröße wird im Voraus durch das Abmessen der Luftströmungsgröße mit verschiedenen Anzahlen von geöffneten Strömungsöffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ in dem Gehäuse 1 erreicht. Die Messergebnisse werden vorteilhafter Weise in Tabellen angeordnet; auf der Basis der Tabellen können vorab die erwünschten Grenzen zur Einstellung der Luftströmungsgrößen eingestellt werden, genau so wie die Luftmengen, die Schritt für Schritt in jeder Ausführungsform gesteigert und/oder vermindert werden sollen. Auf der Basis der erhaltenen Messergebnisse können die Anzahl der benötigten geöffneten und geschlossenen Strömungsöffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ pro erwünschter Luftströmungsgröße in der Tabelle nachgeschlagen werden, und die Einstellungen können jeweils durch das Hinzufügen oder Entfernen von Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ verändert werden.
Die Form der Öffnung des Klimaanlagenkanals, in den der Klimaanlagenkanaldämpfer gemäß der Erfindung eingebaut wird, muss nicht die gleiche sein, wie in dem Punkt des Klimaanlagenkanals, wo der Dämpfer 10 eingebaut wird, aber sie kann gemäß den Bedürfnissen der Situation geformt sein. Folglich kann die Luft- oder Abdeckplatte 8, die die Öffnung des Klimaanlagenkanals 4 abdeckt, in einer Art und Weise ausgestaltet und eingebaut sein, dass sie ästhetisch geeignet ist. Die einzige Anforderung für die Abdeckplatte 8 ist, dass es der Luftströmung möglich sein muss, ziemlich frei durch die darin vorgesehenen Löcher oder um ihren Rand oder ihre Ränder zu verlaufen.
Der Dämpfer 10 gemäß der Erfindung wird vorteilhafter Weise durch die Verwendung eines Wasser-Schneidstrahles hergestellt, wie in den 6a und 6b gezeigt ist. Der Gehäuserohling 6 wird aus einem porösen plattenförmigen, Schall absorbierenden Material 5 durch einen Hochdruck-Wasserstrahl 7 geschnitten. Der Gehäuserohling 6 wird wiederum zu einem Dämpfer 10 hergestellt, indem in entsprechender Weise Strömungsöffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ an vorbestimmten Punkten des Gehäuserohlings 6 geschnitten werden. Darüber hinaus werden die Strömungsöffnungen vorzugsweise derart geschnitten, dass die Stücke, die aus den Strömungsöffnungen 2; 2¹ , 2² , 2³ geschnitten werden, Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ bilden, die in die Öffnungen passen. Es ist ein Vorteil des Herstellungsverfahrens, dass die Stopfen 3; 3¹ , 3² , 3³ folglich aus der gleichen Platte wie das Gehäuse 1 hergestellt werden. Ein anderer Vorteil ist, dass das Herstellungsverfahren schnell ist und das Endprodukt gut gemacht und genau fertiggestellt ist.

Claims

Schalldämpfer, der in Verbindung mit einem Klimaanlagenkanal eingebaut werden kann, wobei der Dämpfer (10) ein Gehäuse (1) umfasst, das aus einem porösen, Schall absorbierenden und elastischen Material verwirklicht ist, und wobei in dem Gehäuse eine Anzahl von Strömungsöffnungen (2; 2¹ , 2² , 2³ ) parallel zu der Gehäusehülle (1a) angeordnet ist, wobei die Form und Abmessungen des Querschnitts des Gehäuses (1) derart eingerichtet sind, dass sie dem Querschnitt des Klimaanlagenkanals (4), in den der Dämpfer (10) eingepasst werden soll, entsprechen, so dass die Hülle (1a) des Klimaanlagenkanals gegen die Innenfläche des Klimaanlagenkanals (4a) abgestützt und vorteilhaft ausgedehnt und zusammengedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer (10) auch mindestens einen Stopfen (3; 3¹ , 3² , 3³ ) mit einer Querschnittsform und Querschnittsabmessungen aufweist, die im Wesentlichen jenen der jeweiligen Strömungsöffnung (2; 2¹ , 2² , 2³ ), die in dem Gehäuse (1) vorgesehen sind, entsprechen, wobei der Stopfen (3; 3¹ , 3² , 3³ ) in die Strömungsöffnung eingesetzt werden kann, wenn die Größe der Luftströmung in dem Klimaanlagenkanal (4), in den der Klimaanlagenkanaldämpfer eingepasst werden soll, eingestellt wird.
Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsöffnungen (2; 2¹ , 2² , 2³ ) derart eingerichtet sind, dass sie als Luftströmungs-Messpunkt wirken.
Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (3; 3¹ , 3² , 3³ ) aus dem gleichen porösen, Schall absorbierenden und elastischen Material wie das Gehäuse (1) verwirklicht ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stück, das der Strömungsöffnung (2; 2¹ , 2² , 2³ ) entspricht, von dem Gehäuse (1) entfernt ist, und dass das Stück zu einem Stopfen (3; 3¹ , 3² , 3³ ) hergestellt ist, der in die Öffnung passt.
Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Öffnungen (2; 2¹ , 2² , 2³ ) 3–10 beträgt.
Schalldämpfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Gehäuses (1) zwischen 15–50 mm beträgt.
Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsöffnungen (2; 2¹ , 2² , 2³ ) und die jeweiligen Stopfen (3; 3¹ , 3² , 3³ ) eine zylindrische Form aufweisen.
Schalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse, Schall absorbierende Material vorteilhafterweise eines der folgenden Materialien oder eine Kombination davon ist: offenzelliger und/oder geschlossenzelliger Schaumkunststoff wie etwa Poly ether und/oder Polyesterschaumkunststoff, Mineralwolle oder Glaswolle, gepresstes Tuch und Filz.
Verfahren zum Herstellen eines Dämpfers, der in Verbindung mit einem Klimaanlagenkanal (4) eingebaut werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuserohling (6) aus einem plattenartigen, porösen und Schall absorbierenden Material (5) durch einen Hochdruck-Wasserstrahl (7) geschnitten wird, wobei der Gehäuserohling (6) wiederum zu einem Dämpfer (10) hergestellt wird, indem in entsprechender Weise Strömungsöffnungen (2; 2¹ , 2² , 2³ ) an vorbestimmten Punkten des Gehäuserohlings (6) geschnitten werden, so dass die Stücke, die herausgeschnitten werden, um die Strömungsöffnungen zu erzeugen, Stopfen (3; 2¹ , 2² , 2³ ) bilden, die in die Öffnungen passen.