DK165564B - Lyddaemper navnlig til ventilationskanaler - Google Patents

Description

i

DK 165564 B

Den foreliggende opfindelse angår en lyddæmper af den i indledningen til krav 1 angivne art. Opfindelsen angår specielt, men ikke udelukkende, lyddæmpere til ventilationskanaler.

5 En lyddæmper til en rørledning i form af en røggas kanal, en ventilationsluftkanal eller en lignende rørledning kan have form af et mineraluldslegeme, som er inkorporeret i et udvidet afsnit af rørvæggen og har en gennemgående kanal, hvis to ender slutter sig til rørledningens tilsluttende af-10 snit. En konventionel, kommercielt udnyttet lyddæmper til en ventilationskanal indbefatter en cylindrisk pladebeholder, hvis to endeflader er forsynet med koncentrisk anbragte tilslutningsstudse med diameteren 160 mm. Beholderens længde er 900 mm, og beholderen indeholder et mineralfiberlegeme be-15 stående af en mineralfibermåtte, som er svøbt omkring en dorn til dannelse af et hulcylinderlegeme, hvis yderdiameter svarer til beholderens diameter, og hvis inderdiameter svarer til beholderstudsenes diameter (idet legemets hulrum er oprettet efter studsene), hvorhos legemets aksiale længde svarer til be-20 holderens længde. Mineralulden er glasuld af en kvalitet, som i det væsentlige svarer til den, af hvilken varmeisolerings-måtter fremstilles. Glasuldlegemets densitet er ca. 35 kg/m .

En sådan lyddæmper er blevet anset for at være optimal med hensyn til sædvanlig forekommende støj, fremstillingsomkostnin-25 ger og lignende kommercielle overvejelser. For at forbedre lyddæmpningen, når dette kræves med hensyn til specielle lydfrekvenser, kan man på i og for sig konventionel måde i lyddæmperen anbringe tomrum, pladeringe og lignende elementer.

Sådanne løsninger er imidlertid specielt tilpasset til spe-30 cifikke, i forvejen kendte forudsætninger, og fører til specielt fremstillede lyddæmpere, som, selv om de er blevet mere effektive i visse frekvensafsnit, måske mister i dæmpningsevne i andre frekvensafsnit ved de foretagne modificeringer.

SE offentliggørelsesskrift nr. 8 505 350 omhandler 35 en lyddæmper, hvis fiberlegeme angives at have radialt orienterede fibre, og hvis fiberlegeme angives at bestå af en i

DK 165564 B

2 form af en hulcylinder rullet såkaldt lamelmåtte.

GB patentskrift nr. 1 062 466 og FR offentliggørelsesskrift nr. 2 340 499 omhandler lyddæmpere med i hovedsagen radialt orienterede fibre.

5 Et formål for opfindelsen er at anvise en lyddæmper- konstruktion/ som generelt forbedrer lyddæmperens lyddæmpningsevne. Yderligere fordele ved opfindelsen angives i det følgende.

En lyddæmper ifølge opfindelsen er ejendommelig ved 10 det i den kendtegnende del af krav 1 angivne. Yderligere foretrukne træk hos lyddæmperen ifølge opfindelsen er angivet i de uselvstændige krav.

Mineralfibermåtter dannes sædvanligvis ved, at fibre formes og opsamles på et bevægeligt transportbånd, hvorved 15 fiberretningen bliver parallel med underlagets plan. Den aflej-rede fibermåtte får således fiberorienteringsplaner, som er parallelle med måttens hovedoverflader, dvs. de overflader af den dannede måtte, som er parallelle med fiberaflejringsunderlaget. Ved en praktisk udførelsesform for opfindelsen kan man 20 danne mineralfiberlegemet ifølge opfindelsen med udgangspunkt i en sådan mineralfibermåtte (som altså har i det væsentlige konstant densitet! ved at udskære generelt ringformede elementer i måttens hovedoverflade og stable disse elementer til dannelse af legemet, idet elementernes åbninger oprettes i forhold 25 til hinanden for at danne kanalen. Det vil da indses, at det resulterende legemes fiberorienteringsplaner danner en i det væsentlige ret vinkel med kanalens hovedretning, og at densiteten er konstant i hvert enkelt element eller dellegeme.

Ved yderligere, foretrukne udførelsesformer for op-30 jfindelsen indbefatter legemet i hvert fald to i legemets kanalretning til hinanden grænsende dele. Delene kan have forskellig densitet. Som ovenfor antydet kan delene bestå af generelt plane, ringformede elementer af mineralfibermåtte, hvis fiberorienteringsplaner ligger i elementernes plan. Elementernes 35

DK 165564B

O

3 åbninger kan være excentriske, idet i hvert fald nogle af elementerne kan være indbyrdes vinkelforskudte. Elementernes åbninger kan være delte ved hjælp af en skillevæg. Legemet kan have et i det væsentlige konstant mineralfiberareal langs ka-5 nalens længderetning.

Det centrale ved opfindelsen, nemlig at indrette mineralfiberlegemet med fiberorienteringsplaner, som skærer kanalens væg, frembyder en væsentlig forbedret lyddæmpning over et væsentligt frekvensområde, som det senere skal forklares.

10 Årsagen til den opnåede og noterede forbedring af lyddæmpningen med lyddæmperen ifølge opfindelsen kan forklares på følgende måde.

En mineralfibermåtte af den ovennævnte art har en strømningsmodstand på tværs af fiberorienteringsplanet, som 15 er omtrent lig med to gange strømningsmodstanden i fiberorienteringsplanet. Herved kan lydbølger af højere frekvenser lettere trænge ind i fiberlegemet på grund af relativt lavere modstand i fiberorienteringsplanet. Lydbølger af lavere frekvenser og mellemfrekvenser er ikke så afhængige af strømnings-20 modstanden ved den blottede overflade af mineralfiberlegemet for at trænge ind i dette, men eftersom mineralfiberlegemets største dimension af flere grunde i det væsentlige falder sammen med kanalens længderetning, opnås yderligere fordele.

De lydbølger, som er trængt ind i mineralfiberlegemet, udbre-25 der sig hovedsagelig i mineralfiberlegemets største dimension, og i lyddæmperen ifølge opfindelsen bliver lydbølgernes udbredelsesretning så i det væsentlige parallel med den retning, hvori mineralfiberlegemet har den største strømningsmodstand, og således har den største lyddæmpningseffekt.

30 Ved lyddæmperen ifølge opfindelsen har fiberlegemet eller dets enkelte ringformede dele en konstant densitet, dvs. samme densitet i forskellig afstand fra centrum. Fiberlegemet kan enkelt fremstilles af ringe udskårne af en konventionelt fremstillet fibermåtte.

35 Sammenligningsvis kan det nævnes, at hvis fibrene var radialt rettede eller tilfældigt orienterede i aksialpla-

O

4

DK 165564B

ner til et hulcylindrisk legeme som i den ovennævnte svenske patentansøgning, så ville fiberlegemets densitet aftage i retning radialt udad. Dette indebærer for det første, at densiteten er størst ved kanaloverfladen, hvor densiteten burde væ-5 re lavest for at lette støjens indtrængning i legemet. For det andet er legemets dæmpningsevne aftagende, når man nærmer sig dets radialt ydre del. Hvis man så vil forøge støjdæmpningen ved at forøge fiberlegemets yderdiameter, så bliver dæmpningsforøgelsen bestandig mindre på grund af den aftagen-10 de densitet.

Det centrale ved lyddæmperen ifølge opfindelsen er således, at den indbefatter et mineralfiberlegeme med fiberorienteringsplaner, som i hovedsagen danner rette vinkler med en kanal, som strækker sig gennem legemet. Herved opnås de 15 ovenfor antydede fordele. Men som ligeledes tidligere nævnt, kan en sådan lyddæmper kompletteres med tidligere i og for sig kendte særtræk til opnåelse af lyddæmpningsforbedringer i specielle frekvensområder, når dette kræves eller ønskes. Endvidere kan legemets kanal være asymmetrisk eller excentrisk 20 anbragt, eftersom legemet så får en vægdel med større vægtykkelse, hvor lave lydfrekvenser dæmpes mere effektivt. For at tilvejebringe en forbedret lyddæmpning for højere frekvenser kan kanalen indrettes snørklet, men dette medfører en større strømningsmodstand for lyddæmperen. For at forbedre lydr 25 dæmpningen i højfrekvensområdet uden at bevirke nogen væsentlig strømningsdrøvling foretrækkes det ifølge opfindelsen at anbringe en aksial mellemvæg i hvert fald i en del af mineral-fiberlegemets kanal. En sådan forbedring af højfrekvensdæmpningen kan være ønskelig fra et kanaltværsnitsareal på cirka 2 30 2 00 cm og opad. Kanalens tværsnitsform kan være vilkårlig, men sædvanligvis er kanalen cirkulær eller rektangulær med et højde/breddeforhold på cirka 2:1.

Til mineralfiberlegemet anvendes passende glasuld 3 med en densitet indenfor området 20 til 65 kg/m , fortrins- 3 35 vis 35 til 65 kg/m . Til en ventilationslyddæmper vælges nor- 3 malt en densitet på cirka 35 kg/m hos et af glasuld beståen- 5

O

de legeme. Ifølge opfindelsen har det vist sig fordelagtigt at indrette mineralfiberlegemet i dele, som.i .kanalens.længderetning har forskellig densitet. Specielt foretrækkes det i-følge opfindelsen at indrette legemet med i legemets kanalret-5 ning vekslende, lige lange dele med to forskellige densiteter, 3 eksempelvis 35 og 65 kg/m .

Konventionelt udføres cirkulære ventilationslyddæmpere med en diameter på 0,3 - 1,0 m og en længde på 0,6 - 1,6 m. Sædvanligvis er deres længde betydeligt større 10 end deres diameter.

Ved lyddæmpere af den antydede art bestemmes lyddæmpningen for lavere frekvenser, dvs. op til cirka 200 Hz, i hovedsagen af dæmperens størrelse og frem for alt dæmperens længde i kanalens retning.

15 Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere ud fra udførelsesformer, idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et længdesnit gennem en lyddæmper ifølge opfindelsen, 20 fig. 2 et tværsnit gennem den i fig. 1 viste lyddæmper, fig. 3 et længdesnit gennem en anden lyddæmper ifølge opfindelsen, fig. 4 et tværsnit langs linien IV-IV i fig. 3, 25 fig. 5 et længdesnit gennem en alternativ lyd dæmper ifølge opfindelsen, fig, 6-10 tværsnit gennem forskellige udførelsesformer for lyddæmperen ifølge opfindelsen, fig, 11 et længdesnit gennem en lyddæmper ifølge 30 kendt teknik, fig. 12 et diagram, som henholdsvis viser lyddæmpningen for en lyddæmper ifølge opfindelsen og for en konventionel lyddæmper som den i fig. 11 viste, og 35 fig. 13-15 længdesnit gennem alternative udførelses former for lyddæmperen ifølge opfindelsen.

O

6

DK 165564B

Fig. 1 og 2 viser opbygningen af en lyddæmper ifølge opfindelsen, hvilken lyddæmper primært er beregnet til anvendelse som ventilationslyddæmper, dvs. som en lyddæmper beregnet til at indkobles i erf ventilationskanal, som strækker sig mel-5 lem to eller flere lokaler i en bygning med henblik på en dæmpning af lydoverføring mellem disse lokaler, eller til indkobling i en ventilationskanal umiddelbart ovenstrøms eller neden-strøms for en ventilator med henblik på dæmpning af ventilatorstøj eller lignende støj.

10 Lyddæmperen indbefatter et cylindrisk hylster 20 bestående af en kappe 21 og to dertil tilsluttede, ringformede endeflader 22, og til centralåbninger i endefladerne tilsluttede tilslutningsstudse 23 og 24. Studsene 23 og 24 er indrettet til at tillade konventionel tilslutning til tilslut-15 tende dele af en ventilationskanal. I lyddæmperhylsteret 20 findes et legeme 10 af mineralfiberelementer, som ved udførelsesformen består af glasuld. Legemet 10 har generelt form som en hulcylinder, hvis centrale hul 11 er oprettet med gennemgangsåbningerne i studsene 23 og 24 og har i det væsentlige 20 samme tværsnitsareal og fortrinsvis samme form som disse.

Legemet 10 er dannet af fire dele 101 og 102, idet densiteten er 35 kg/m for delene 101 og 65 kg/m for delene 102. Delene 101 og 102 kan betragtes som værende dannet ved udstansning af ringformede elementer i hovedplanet for en mi-25 neralfibermåtte, som er fremstillet på konventionel måde ved aflejring af fibre på et plant underlag., der således er parallelt med måttens hovedplan. En sådan måtte har fibrene hovedsageligt orienterede i planer, som er parallelle med måttens hovedoverflade. Herved strækker fibrene i legemet 10 30 sig hovedsagelig i normalplaner til aksen for åbningerne 11, dvs. vinkelret på kanalen 11 i legemet 10. I den afprøvede udførelsesform havde legemet 10 en aksial længde på 600 mm og en vægtykkelse på 100 mm, og kanalen 11 og studsene havde cirkulært tværsnit og en diameter på 160 mm, og delene 35 101 og 102 havde de ovenfor angivne densiteter.

7

O

I fig. 11 er vist en standardlyddæmper af tilsvarende dimensioner og udførelse, men med et mineralfiberlegeme 10', som havde en densitet på 35 kg/m , og som var dannet ved vikling af en mineralfibermåtte omkring en dorn, altså et 5 mineralfiberlegeme, hvis indre hulvæg (som afgrænser en kanal gennem lyddæmperen) er koaksial og parallel med fiberorienteringsplanerne .

Dæmperen ifølge opfindelsen og standarddæmperen blev udsat for standardiserede lyddæmpningsprøver, hvis resultat 10 fremgår af fig. 12, hvor ordinaten angiver dæmpningen i dB, og abscissen angiver lydfrekvensen i Hz. I fig. 12 angives dæmpningsresultaterne for dæmperen ifølge opfindelsen ved kurven A og for den i fig. 11 viste standarddæmper ved kurven B.

15 Man kan se, at dæmperen ifølge opfindelsen fremby der en forbedring på cirka 5-10 dB over størstedelen af måleområdet.

Som tidligere nævnt, er dæmpningsevnen op til ca.

200 Hz i hovedsagen bestemt af lyddæmperens størrelse og frem 20 for alt af lyddæmperens længde, hvorfor man med enkle midler kan forbedre lyddæmpningen i området under ca. 200 Hz.

For frekvenser over cirka 2000 Hz kan lyddæmperens lyddæmpningsevne forbedres gennem de konstruktionsvarianter, som skal beskrives nærmere i det følgende. De afprøvede lyd-25 dæmpere er ikke helt sammenlignelige, eftersom standardlyd- 3 dæmperens fiberlegeme var af en enkelt densitet (35 kg/m ), mens dæmperen ifølge opfindelsen havde to forskellige densiteter (35 hhv. 65 kg/m^).

Imidlertid kan den ekstra dæmpningsevne, som dæm-30 peren ifølge opfindelsen er tilført gennem inkludering af 3 mineralfiberdele med densiteten 65 kg/m , betragtes som marginal.

Det antages imidlertid, at det er fordelagtigt at danne mineralfiberlegemet i dæmperen ifølge opfindelsen af 35 dele med forskellige densiteter»

DK 165564B

O

8 I den i fig. 1 og 2 viste udførelsesform er lyd-dæmperen inklusive mineralfiberlegemet rotationssymmetrisk, idet kanalen gennem mineral fiber legemet 10 er central og koaks ial med dæmperen.

5 Ifølge en variant af opfindelsen kan delene 101 og 102 have en asymmetrisk placeret åbning 11*. Herved kan delene 101' og 102' have en cirkulær ydre kontur som vist i fig. 4 eller en anden kontur, eksempelvis en rektangulær kontur. Hvis sådanne legemer 101' og 102' rettes op med hinan-10 den og placeres i et cylindrisk hylster, som helt svarer til det i fig. 1 viste, men med studsene forskudte for at ligge oprettede med legemernes åbninger 11', opnås en dæmper med en udformning som vist i fig. 3. En fordel ved den i fig. 3 viste dæmper er, at det resulterende mineralfiberlegeme 10' 15 får forøget vægtykkelse langs en del af sin omkreds. Det har vist sig, at dæmpningen af lavere frekvenser derved forbedres,

Fig. 5 viser en dæmper ifølge opfindelsen, hvis mineralfiberlegeme er dannet af dele eksempelvis som den i 20 fig. 4 “viste, så at delene tilsammen fylder hylsteret, og deres åbninger danner en gennemgående kanal gennem det resulterende mineralfiberlegeme, idet dog delenes åbninger er indbyrdes forskudte, så at kanalen får labyrintform. Eksempelvis kan den gennemgående kanal gennem mineralfiberlegemet ge-25 nerelt have form af en skruelinie, ved at nabodele er indbyrdes forskudt samme vinkel (90° i det viste eksempel) med hensyn til kanalen, idet hylsterets endefladeåbninger passende er anbragt, så de ligger oprettet for den resulterende kanals ender. Herved forbedres dæmpningen af højere frekven-30 ser.

Ved den i fig. 5 viste udførelsesform kan delene 101' og 102' have forskellig densitet, og delene kan have cirkulærcylindrisk ydre kontur, for helt at udfylde lyddæmperhyΙέ teret. Det bør imidlertid stå klart, at delene også vil kun-35 ne have kvadratisk eller rektangulær form, og at faconen af

DK 165564B

O

9 åbningen ikke behøver at være cirkulær. Det kan snarere i visse tilfælde være fordelagtigt at lade åbningerne 11 eller 11' have en form, som afviger fra den cirkulære, idet nævnte åbninger eksempelvis kan være i det væsentlige rektangu-5 lære med et bredde til højdeforhold på eksempelvis 2:1 som vist i fig. 6, 9 og 10. Med henblik på lyddæmpning af højere frekvenser, og når åbningen har et tværsnitsareal på 2 cirka 200 cm og derudover, kan det være ønskeligt at opdele åbningen i to eller flere delåbninger 111 ved hjælp af én 10 eller flere skillevægge 40, som vist i fig. 7, 9 og 10. I fig. 8, 9 og 10 er endvidere vist, at mineralfiberlegemet kan have en yderkontur, som er kvadratisk, rektangulær eller generelt afviger fra et cirkulært tværsnit. Endvidere fremgår af fig. 6, 7, 9 og 10, at åbningen 11 (delåbningerne 111) 15 kan være rektangulær, kvadratisk eller have en anden facon, hvis dette i noget henseende findes fordelagtigt. Ved de ovenfor skitserede udførelsesformer for lyddæmperen ifølge opfindelsen er det forudsat, at mineralfiberlegemet i tværsnit i det væsentlige udfylder lyddæmperhylsteret (med undtagelse 20 af den gennemgående kanal), men det bør stå klart, at der kan tænkes udførelsesformer, hvori der mellem mineralfiberlegemets elementer kan findes luftspalter 14, som strækker sig helt eller delvist til lyddæmperens omkreds som vist i fig.

14.

25 Det bør endvidere stå klart, at man i en lyddæmper ifølge opfindelsen kan inkorporere konstruktionsdetaljer af kendt art. Således er i fig. 13 vist en lyddæmper ifølge opfindelsen omfattende to mineralfiberlegemer 10 ifølge opfindelsen og mellem disse et legeme 10', som har den kendte ud-30 formning, der er beskrevet foran i forbindelse med fig. 11.

I fig. 15 er vist en lyddæmper omfattende et antal elementer eller legemer ifølge opfindelsen, hvorhos to parallelle perforerede eller uperforerede pladeringe 50 er indskudt mellem elementerne. Ringenes yderkanter slutter sig i det væsentlige 35 til hylsterets kappe, og ringenes inderkanter er oprettet efter lyddæmperens gennemgående kanal.

10

DK 165564B

o

Kanalen, som strækker sig gennem mineralfiberlege-met, er fortrinsvis overfladebelagt med en sammensætning såsom neopren eller et lignende materiale, som forhindrer afgivelse af mineralfiberstøv fra mineralfiberlegemet henholds-5 vis vanskeliggør støvaflejring på mineralfiberlegemet i lyddæmperen. Lyddæmperen kan også være forsynet med et perforeret eller på anden måde gennembrudt lag med tilsvarende egenskaber, eksempelvis et fibertekstil, en perforeret plade eller et lignende lag.

10 I stedet for glasuld kan der anvendes mineraluld (stenuld) i lyddæmperen.

15 20 25 30 35

Claims (10)

1. Lyddæmper, navnlig til ventilationskanaler, og indbefattende et fortrinsvis cylindrisk hylster (20), som indeholder et mineralfiberlegerne (10) med en gennemgående 5 kanal (11), som forbinder hylsterets (20) til- og afgangsåbninger (23,24), kendetegnet ved, at legemet (10) har i det væsentlige konstant densitet i en generelt radial retning, og at legemets (10) fibre i hovedsagen er tilfældigt orienterede i parallelle planer, som skærer kanalens (11) 10 retning.

2. Lyddæmper ifølge krav 2, kendetegnet ved, at legemet (10) indbefatter i hvert fald to i legemets længderetning separate dele.

3. Lyddæmper ifølge krav 1, kendetegnet 15 ved, at fiberorienteringsplanerne danner en stort set ret vinkel med kanalens længderetning.

4. Lyddæmpler ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at legemet (10) i sin akseretning indbefatter dele (101,102) af forskellig densitet.

5. Lyddæmper ifølge krav 4, kendetegnet ved, at legemet indbefatter i sin akseretning vekslende dele af to forskellige densiteter.

6. Lyddæmper ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at delene (101,102) består af generelt ringfor-25 mede, flade elementer, som er udskårne af en mineralfiber-måtte.

7. Lyddæmper ifølge krav 6, kendetegnet ved, at elementernes kanalen dannende åbninger (11,11') er beliggende excentrisk i elementernes planer.

8. Lyddæmper ifølge krav 7, kendetegnet ved, at i hvert fald nogle af elementerne er indbyrdes vinkelforskudte ,

9. Lyddæmper ifølge ethvert af kravene 1 til 8, kendetegnet ved, at kanalen i hvert fald langs en 35 del af sin længde er opdelt ved hjælp af en skillevæg (40) O

12 DK 165564 B i to i det væsentlige parallelle kanaldele (111).

10. Lyddæmper ifølge ethvert af kravene 1 til 9, kendetegnet ved, at mineralfiberlegemet (10) har i det væsentlige konstant mineralfiberareal langs kanalens 5 længderetning. 10 15 20 25 j* 30 35