DE8327189U1

DE8327189U1 - Geraeteschalldaempfer

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Publication number: DE8327189U1
Application number: DE19838327189
Authority: DE
Original assignee: Rox Lufttechnische Geraetebau 5000 Koeln De GmbH
Current assignee: Rox Lufttechnische Geraetebau 5000 Koeln De GmbH
Priority date: 1983-09-22
Filing date: 1983-09-22
Publication date: 1983-12-29
Also published as: ATA234784A; NL8402393A; AT391755B

Description

VON KREISLER SCHONWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

Anmelderin: Patentanwälte

Dr.-Ing. von Kreisler t 1973 Dr.-Ing. K. W. Eishold t 1981

ROX LuftteChniSChe Dr.-Ing. K. Schönwald

Gerätebau GmbH Dr.J.F.Fues

Dipl.-Chem. Alek von Kreisler MaarWeg 130 Dipl.-Chem. Carola Keller

Dipl.-Ing. G. SelHng 5000 Köln 30 Dr. H.-K. Werner

Geräteschalldämpfer

DEICHMANNHAUS AM HAUfTBAHNHOF

D-5000 KÖLN 1

21. September 1983

Sg/rk

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer, angeordnet zwischen dem Ventilator Und nach- bzw. vorgeschalteten Bauelementen eines Luftbehandlungsgerätes bzw. vor oder nach einem angeschlossenen Luftkanal, mit einem umgebenden Gehäuse mit den Querschnittsabmessungen des Gerätes, das mehrere Kulissen aus schalldämpfendem Material mit im wesentlichen gleichen gegenseitigen Abständen enthält.

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,

Telefon: «ft"3>j I3W1 -.Telex. §8823Φ dcpo i -'t&grcinm: Dompatent Köln

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 Kanälwand 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 Stromungsrauschen 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 f, zur Verfügung stehenden Kulissen ergeben sich meist Un-

vorteilhaft große Spaitbreiten, weil die Summe der

Breiten der Kulissen immer nur ein ganzzahliges Viel-

ν S faches der Einheitsbreite der Kulissen sein kann. Be-

;· trägt beispielsweise die Kulissenbreite 160mm 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Geräteschalldämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei vorgegebener Kanalbreite und vorgegebener Geräteschalldämpfung eine kürzere Baulänge hat als ver-

S gleichbare bekannte Schalldämpfer.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mindestens zwei Kulissen unterschiedliche Breite

% 30 haben und daß die Breite der schmaleren Kulisse zwischen

w 70% und 90% derjenigen der breiteren Kulisse beträgt.

Dadurch, daß zur Herstellung von Geräteschalldämpfern mehrere Kulissen mit unterschiedlichen Breiten bereitgehalten werden, kann eine Anpassung an unterschiedliche Kanalbreiten bei Einhaltung relativ enger Spaltbreiten erfolgen. Die engen Spaltbreiten haben höhere Spaltgeschwindigkeiten (Strömungsgeschwindigkeiten der Luft in den Spalten) zur Folge, jedoch wird gleichzeitig die erforderliche Länge des Schalldämpfers verringert. Zwar verursachen die höheren Spaltgeschwindigkeiten Strömungsrauschen, jedoch ist der Pegel des Strömungsrauschens geringer als derjenige des gedämpften Gerätegeräusches, so daß er für einen Geräteschalldämpfer, dem ja noch ein Luftkanal nachgeschaltet ist, in Kauf genommen werden kann. Bei Kanalschalldämpfern, die am Auslaß eines in einen Raum hineinführenden Luftkanals 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 Einhaltung der erforderlichen Spaltbreiten bestückt werden. Die Gesamt-Kulissenbreite kann durch Kombination der Kulissentypen in relativ kleinen Schritten verändert werden. Dadurch werden überdimensionierungen der Spaltbreiten vermieden. Die Spaltbreiten können dabei so bemessen werden, daß am Schalldämpferauslaß ein noch beträchtlicheres Strömungsrauschen auftritt, das allerdings unter dem Schalleistungspegel des gedämpften Gerätegeräusches bleiben muß.

III* IfII

Vorzugsweise beträgt die Breite der schmaleren Kulisse zwischen 85% und 90% derjenigen der breiteren Kulisse. ' Mit derartigen Kulissen ist bereits eine sehr feine Abstufung zur Erzielung von Mindestspaltbreiten möglich. \

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spaltbreite zwischen den Kulissen so bemessen ist, daß die Luftgeschwindigkeit in den Spalten ca. 10 bis 12 m/s beträgt und damit der Schalleistungspegel des Strömungsrauschens um weniger als 20 dB, vorzugsweise etwa 10 dB, unter dem Schallleistungspegel des gedämpften Geräusches des Luftbehandlungsgerätes 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 gelingt, die Länge, und damit auch die Kosten, bis auf ca. die Hälfte zu reduzieren.

Damit die Energiekosten bei Realisierung relativ hoher Spaltgeschwindigkeiten nicht ansteigen, ist es andererseits wichtig, den spezifischen Druckverlust des Geräteschalldämpfers möglichst gering zu halten. Der Druckverlust tritt vorwiegend ar. den einlaufseitigen Kulissenenden auf, die im Stand der Technik rechteckig gestaltet sind, Nun könnte man die einlaufseitigen Kulissenenden halbzylindrisch abrunden oder spitz auslaufen lassen, jedoch würde dies wiederum zu einer Vergrößerung der Kulissenlänge führen, wodurch sich die Länge des Geräteschalldämpfers insgesamt wieder vergrößern würde. Nach einer bevorzugten Ausführungsform

der Erfindung ist nun vorgesehen, daß die die Spalte begrenzenden Ecken der Kulissen mit einem Radius von ca. 25-30 mm abgerundet sind. Es hat sich herausgestellt, daß mit einer derartigen Abrundung der Ecken etwa das gleiche Ergebnis erzielt wird wie mit einer halbzylindrischen Abrundung der Stirnseiten der Kulissen, jedoch ohne den Nachteil einer merklichen Vergrößerung der f

Baulänge. Die Kulissen haben daher immer noch eine ebene ;i Stirnfläche und lediglich die übergänge zwischen der j

Stirnfläche und den Seitenflächen sind abgerundet. Der- ) artige Abrundungen bewirken einen trichterförmigen Ein- j lauf in die Spalte und einen Rückgewinn des Druckverlustes am Auslaß des vorgeschalteten Ventilators. Außerdem werden die Wirbelbildungen in den Kanälen verringert. Der spezifische Druckverlust des Schalldämpfers sinkt auf die Hälfte, was andererseits die gewünschte Erhöhung der Spalt Geschwindigkeit 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 Geräteschalldämpfers,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Geräteschalldämpfer und

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Fig. 4 eine Detaildarstellung des einlaufseitigen Endes eines Spaltes.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Luftbehandlungsgerät dargestellt. Die Luft wird durch einen Einlaßkanal 11 von einem Ventilator 10 angesaugt und durch fc-inen Auslaßkanal 12 weiterbefördert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vor dem Ventilator ein erster Geräteschalldämpfer 13 und hinter dem Ventilator 10 ein zweiter Geräteschalldämpfer 14 angeordnet.

Die Geräteschalldämpfer 13 und 14 habe.ii 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 verbunden sind. Die Geräteschalldämpfer 13, 14 können auch direkt in das Gehäuse des Ventilators 10 integriert sein.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Geräteschalldämpfers 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 19 sind durch

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Abstandsbügel 20 voneinander bzw. von den Seitenwänden des Gehäuses 16 getrennt. Diese Abstandsbügel 20 befinden sich am Eintrittsende und am Austrittsende des Geräteschalldämpfers 14, und zwar jeweils an den oberen und an den unteren Enden eines jeden Spaltes

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Geräteschallc-^mpfer sind insgesamt .:wei 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 Seitenflächen übergehen, mit einem Radius r von ca. 25 mm abgerundet. Versuche haben ergeben, daß hierdurch die Druckverluste des Geräteschalldämpfers erheblich verringert werden können.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind jeweils zwei Kulissen 17, 18 mit unterschiedlichen Breiten vorhanden, die in Abhängigkeit von der lichten Breite des Kanals 16 so ausgewählt sind, daß sich möglichst schmale Spalte 19 ergeben, in denen die Luftgeschwindigkeit ca. 10 bis 12 m/s beträgt. Da die Kanalbreite abhängig ist von den Breiten der angeschlossenen Kanäle bzw. der Breite des Luftbahndlungsgerätes, kann es erforderlich sein, Kulissen 17, 18 mit unterschiedlichen Breiten zur Verfügung zu stellen, um für jeden Kanal eine optimale Gesamt-Kulissenbreite zu erhalten. Di*j

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 Kulissentypen Gesamt-Kulissenbreiten realisierbar sind, die sich in Schritten von 20 mm unterscheiden, in der Tabelle bezeichnet ζ * d_Q die Gesamt-Kulissenbreite, wobei d_Q den Mittelwert der Breiten der verwendeten Kulissen und ζ die Gesamtzahl der verwendeten Kulissen darstellt. "z200" bzeichnet 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 unterschiedlichen 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 200mm Breite und eine kleinere Kulisse von 180mm Breite benutzt. Dies bedeutet, daß die kleinere Kulisse um 10% schmaler ist als die breitere Kulisse.

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- 10

Tabelle I

Gesaint-	mitt	G	Z	Kulissenzahl	z180	z160	z140
kulissen	lere	1				i"
breite	KuI.-	1			1
	breit	1	z20D	1
^z'^do	d O	1
140	140	2				2
160	160	2			1	1
* iao	180	2	1		2
200	200	2		1	1
280	140	2		2
300	150	2		1
320	160	2
340	170	UJ				3
350	180	3	1		1	2
380	190	3	2		2	1
400	200	3			3
420	140	3		1	2
440	147	3		2	1·
460	153	3 '		3
480	160	3		2
500	167	3		1
520	173	3
540	180	4-	1		3 "	1
560	187	4	2		4
580	193	4	3	1	3
600	200	4		2	2
620	155	4		3	1
640	160	4		4
660	165	4		3
660	170	4		2
700-	175	4		1
720	180	4	1
740	135	5	2	1	4
760	190	5	3	2	3
780	195	5	4	3	2
800	200	5		4	1
820	164	5		5
840	168	5		4 '
860	172	5		3
530	175	5		2
9G0	160	5	1	1
920	184	5	2
340	188	S	3	3	3
9SG	192	6	4	4	2
980·.	196	6	5	5	1
1000*	200	6		6
1020	170	6		5
1040	173	6		4
1060	177	6		3
1080	180		1
1100	183	- 2
1120	187	3
1140	190

i	,:..	—	I	,esamt-	α	1160	mitt	0	11 -	z20G	z1BD	.	9	z16C	I
		Fortsetzung	si	ulissen	1160	lere	193				B
	I	reite	1200	KuI.-	197		U	2	7
			1220	breit	200		5	1	6
	S	ζ · d	12U0	d	17U	Tabelle I	6		5
	1	1260	177			5	U	2
	I	1260	160	KulissEnzahl		6	3	1
	i	1300	183			7	2
	p	1320	1Θ6		1	6	1
	1	13U0	169	" Z	2	5
		1360	191		3	U	9
	I	1360	19U	6	U	3	8
	1UQ0	197	6	5	2	7
	1U20	200	6	6	1	6
	1UU0	177	7	7		5 '
	1U60	160	7		7	U	1
	1U80	182	7		6	3
	1500	185	7	1	7	2
	1520	167	7	2	6	1
	15U0	190	7	3	5
	1560	192	7	It	U	9
	1560	195	7	5	3	6
	1600	197	7	ö	. 2	7
	1620	200	7	7	1	6
	16U0	160	8	8 *	5
	1660	162	6
	1660	18U	8	1
	1700	1Ü7	B	2
	1720	139	B	3
	17U0	191	B	U
	1760	193	B	5
	1780	196	8	6
	1800	198	8	7
	1820	200	6	6
	1£Uu	ie2	9	9
	Λ DC"¹	ieu	9	1
	1680	j 155	9	2
	19D0	1ΒΘ	9	3
	1920	19G	9	U
	19U0	192	9	E
	1960	19U	9	6
	1930	196	9	7
	2000	196	9	6
	2020	200	9	9
	20UG	16U	10	10
2060	185	10	2
2060	187	10	3
210D	165	10	U
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		10	b
	10
	10
	10
10
11
11
11
11
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Claims

ANSPRÜCHE

1. Schalldämpfer zum Einbau in ein Luftbehandlungsgerät oder einen Luftkanal, mit einem kanalförmigen Gehäuse, das mehrere Kulissen aus schalldämpfenden Material mit im wesentlichen gleichen Abständen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kulissen (17,18) unterschiedliche Breite haben und daß die Breite der schmaleren Kulisse (17) zwischen 70% und 90% derjenigen der breiteren Kulisse (18) beträgt.

2. schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der schmaleren Kulisse (17) zwischen 80% und 90% derjenigen der breiteren Kulisse (18) beträgt.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite zwischen den Kulissen (17,18) so bemessen ist, daß die Luftgeschwindigkeit in den Spalten (19) ca. 10 bis 12 m/s beträgt und damit der Schalleistungspegel des Strömungsrauschens um weniger als 20 dB, vorzugsweise um etwa 10 dB, unter dem Schalleistungspegel des gedämpften Geräusches des Luftbehandlungsgerätes (10) liegt.

4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Spalte (19) begrenzenden Ecken (21) der Kulissen mit einem Radius von ca. 25 min abgerundet sind.

5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kulissen (17, 18) Abstandhalter (20) angeordnet sind.