EP3511641B1 - Schalldämpfelement für eine raumlufttechnische klima- und/oder lüftungsanlage - Google Patents

Schalldämpfelement für eine raumlufttechnische klima- und/oder lüftungsanlage Download PDF

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EP3511641B1
EP3511641B1 EP19151310.0A EP19151310A EP3511641B1 EP 3511641 B1 EP3511641 B1 EP 3511641B1 EP 19151310 A EP19151310 A EP 19151310A EP 3511641 B1 EP3511641 B1 EP 3511641B1
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fabric
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housing wall
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Gebrueder Trox GmbH
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    • F24F13/24—Means for preventing or suppressing noise
    • F24F2013/242—Sound-absorbing material

Definitions

  • the invention relates to a sound-damping element for an air conditioning and/or ventilation system, the sound-damping element comprising a housing wall, a cover element arranged at a distance from the inside of the housing wall and having at least one opening, and an absorption material, the absorption material between the inside of the housing wall and the Covering element is arranged and serves to absorb sound from a gaseous medium flowing along the side of the covering element facing away from the absorption material.
  • the cover element is a sheet metal with openings, which is designed as a perforated sheet metal.
  • the gaseous medium flows along the cover element.
  • the sound energy penetrates into the absorption material via the openings in the cover element.
  • a significant proportion of the incident sound energy is absorbed in the pores of the absorption material and converted into heat.
  • an additional layer made of a glass fleece must be provided between the absorption material and the covering element. Because of the additional layer, such sound-damping elements have a complex construction. The manufacturing process is also more complex.
  • the object of the invention is to avoid the aforementioned disadvantages and to specify a sound-damping element which has a simpler construction and which prevents fibers from being discharged from the absorption material into the flowing medium as far as possible.
  • the cover element is designed as a net-like, fine-meshed fabric with a large number of corresponding openings.
  • a fabric is understood to mean a fabric that consists of at least two thread systems that are crossed at right angles or almost at right angles.
  • One thread system consists of warp threads running in the longitudinal direction, while the weft threads running transversely to this form the second thread system.
  • the warp threads go over and under the warp threads in a certain rhythm.
  • the housing wall can be designed circumferentially without the formation of housing edges aligned parallel to the direction of flow and in this respect can form a round or oval flow cross section, for example. If the sound-damping element has an angular, for example square, cross-section, the sound-damping element has a corresponding number of housing wall sections.
  • the openings are dimensioned sufficiently small to prevent fibers from passing through from the absorption material into the flowing medium.
  • the fine mesh allows sufficient acoustic transparency, but at the same time prevents fibers from being discharged from the absorption material through the cover element into the flowing medium.
  • the configuration according to the invention is characterized by a simpler structural configuration, so that the manufacturing process is also simplified. An additional layer is no longer required. Rather, the cover element is directly adjacent to the absorption material. The absorption material can also be in direct contact with the cover element. Since no undesirable Fiber transition from the absorption material into the gaseous medium takes place, the sound-damping element according to the invention can also be used for ventilation or for venting rooms that have to meet higher hygienic requirements.
  • the cover element is designed and arranged in such a way that it counteracts a displacement of the absorption material away from the housing wall. This prevents the absorption material from being displaced from the immediately adjacent area of the housing wall.
  • Such a configuration makes it possible to use an absorption material which does not have sufficient dimensional stability and which, for example, is not glued to the inside of the housing wall.
  • the fabric is formed either as a wire fabric or from filaments.
  • a wire mesh When embodied as a wire mesh, this is preferably in the form of a stainless steel wire mesh, a galvanized steel mesh or an aluminum mesh.
  • the fabric can also consist of another suitable metal.
  • Each wire can be formed as a single core.
  • a wire can also consist of a twisted bundle of individual wires.
  • a fabric In contrast to a known perforated plate, a fabric has, due to its design, a very large number of openings in relation to a surface, so that a very large sound-damping effect is achieved. At the same time, a wire mesh allows for easy cleaning in the event of contamination due to its smooth surfaces.
  • the thickness d of at least one wire, preferably all wires, can be between 0.1 mm and 0.5 mm, preferably between 0.15 mm and 0.4 mm, particularly preferably between 0.2 mm and 0.32 mm.
  • the fabric is formed from filaments. Under a filament becomes a continuous fiber, such as a continuous chemical fiber of polyester or polyamide, understood. Filaments are therefore practically unlimited in length. Filaments can be designed as individual fibers or as bundles of several individual filaments.
  • the thickness d of at least one filament, preferably all filaments, can be between 0.1 mm and 0.5 mm, preferably between 0.15 mm and 0.4 mm, particularly preferably between 0.2 mm and 0.32 mm.
  • the mesh size w of the fabric is between 0.15 mm and 0.7 mm, preferably between 0.2 mm and 0.6 mm, particularly preferably between 0.3 mm and 0.5 mm.
  • the mesh size is understood to be the clear distance between two adjacent "warp threads" or “weft wires” in a wire mesh and the clear distance between two adjacent warp threads or weft threads in a mesh made of filaments, for example.
  • the absorption material may comprise glass wool or rock wool. However, the absorption material can also consist entirely of glass wool or rock wool.
  • the sound-damping element can be designed as a tubular sound absorber.
  • the housing wall runs all the way around and forms an air line with two ends for connection to other components of a ventilation and air conditioning system.
  • the cover element which is also of tubular design, is provided in the sound-damping element, with the absorption material, which is also of tubular design, being arranged between the outside of the covering element and the inside of the housing wall.
  • This in 1 illustrated sound absorbing element 1 is designed as a tubular silencer.
  • the sound-absorbing element 1 has two ends 2, 3, by means of which the sound-absorbing element 1 is connected to other components of an air conditioning and/or ventilation system, not shown.
  • the sound-damping element 1 has a housing wall 4 on the outside.
  • a cover element 5 is arranged at a distance from the inside of the housing wall 4 .
  • an absorption material 6 in the form of a mat.
  • the absorption material 6 serves to absorb sound from a gaseous medium flowing in the direction of the arrow 7 along the side of the cover element 5 facing away from the absorption material 6 .
  • the sound-damping element 1 forms a channel section which extends between the ends 2, 3 and has a round flow cross-section.
  • the sound-damping element 1 shown has a round configuration, so that the housing wall 4, the cover element 5 and the absorption material 6 each form a round tubular structure.
  • the absorption material 6 can include rock wool, for example, or can consist entirely of rock wool.
  • the cover element 5 is designed as a net-like fine-mesh fabric with a large number of corresponding openings 8 .
  • the openings 8, which are square in this case, are evenly distributed.
  • the mesh is in the form of wire mesh, for example stainless steel wire mesh.
  • Each wire is as formed a single vein.
  • the cover element 5 is designed and arranged in such a way that it counteracts a displacement of the absorption material 6 away from the housing wall 4 .
  • the fabric consists of a wire system of "warp wires” running in the longitudinal direction and “weft wires” running transversely to this.
  • the thickness d of each wire is between 0.1 mm and 0.5 mm, preferably between 0.15 mm and 0.4 mm, particularly preferably between 0.2 mm and 0.32 mm.
  • the mesh width w of the fabric is between 0.15 mm and 0.7 mm, preferably between 0.2 mm and 0.6 mm, particularly preferably between 0.3 mm and 0.5 mm.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schalldämpfelement für eine raumlufttechnische Klima- und/oder Lüftungsanlage, wobei das Schalldämpfelement eine Gehäusewand, ein im Abstand zur Innenseite der Gehäusewand angeordnetes und zumindest eine Öffnung aufweisendes Abdeckelement sowie ein Absorptionsmaterial umfasst, wobei das Absorptionsmaterial zwischen der Innenseite der Gehäusewand und dem Abdeckelement angeordnet ist und zur Absorption von Schall aus einem entlang der dem Absorptionsmaterial abgewandten Seite des Abdeckelementes strömenden gasförmigen Mediums dient.
  • Derartige Schalldämpfelemente arbeiten nach dem Absorptionsprinzip. Bei dem Abdeckelement handelt es sich um ein Blech mit Öffnungen, das als Lochblech ausgebildet ist. Das gasförmige Medium strömt entlang des Abdeckelementes. Die Schallenergie dringt über die Öffnungen des Abdeckelementes in das Absorptionsmaterial ein. Dabei wird ein wesentlicher Anteil der auftreffenden Schallenergie in den Poren des Absorptionsmaterials absorbiert und in Wärme umgewandelt. Um einen Austrag an Fasern aus dem Absorptionsmaterial in das strömende Medium zu vermeiden, muss zwischen dem Absorptionsmaterial und dem Abdeckelement eine zusätzliche Schicht aus einem Glasvlies vorgesehen sein. Aufgrund der zusätzlichen Schicht weisen derartige Schalldämpfelemente eine aufwändige Konstruktion auf. Auch ist der Herstellungsprozess aufwändiger.
  • Aus der DE 199 20 050 A1 ist ein Lüftungskanal mit einem Schalldämpfungselement gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Die US-PS 5,784,784 beschreibt einen Schalldämpfer für einen Kühlkreislauf.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Schalldämpfelement anzugeben, das eine einfachere Konstruktion aufweist und das einen Austrag an Fasern aus dem Absorptionsmaterial in das strömende Medium größtmöglich verhindert.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schalldämpfelement mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Abdeckelement als ein netzartiges feinmaschiges Gewebe mit einer Vielzahl entsprechender Öffnungen ausgebildet ist.
  • Unter einem Gewebe wird ein Flächengebilde verstanden, das aus mindestens zwei rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig verkreuzten Fadensystemen besteht. Das eine Fadensystem besteht aus in Längsrichtung laufenden Kettfäden, während die quer hierzu verlaufenden Schussfäden das zweite Fadensystem bilden. Die Kettfäden gehen in einem bestimmten Rhythmus über und unter den Kettfäden durch.
  • Die Gehäusewand kann umlaufend ohne Bildung von parallel zur Strömungsrichtung ausgerichteten Gehäusekanten ausgebildet sein und insoweit beispielsweise einen runden oder ovalen Strömungsquerschnitt bilden. Sofern das Schalldämpfelement einen eckigen, beispielsweise viereckigen, Querschnitt aufweist, weist das Schalldämpfelement eine entsprechende Anzahl an Gehäusewandabschnitten auf.
  • Die Öffnungen sind so hinreichend klein dimensioniert, dass sie einen Durchtritt von Fasern aus dem Absorptionsmaterial in das strömende Medium verhindern. Die Feinmaschigkeit erlaubt eine hinreichende akustische Transparenz, verhindert jedoch gleichzeitig einen Austrag an Fasern aus dem Absorptionsmaterial durch das Abdeckelement in das strömende Medium.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung zeichnet sich durch eine einfachere konstruktive Ausgestaltung aus, so dass damit auch der Herstellprozess vereinfacht wird. Es bedarf keiner zusätzlichen Schicht mehr. Vielmehr grenzt das Abdeckelement unmittelbar an das Absorptionsmaterial an. Das Absorptionsmaterial kann auch direkt an dem Abdeckelement anliegen. Da kein unerwünschter Faserübergang aus dem Absorptionsmaterial in das gasförmige Medium erfolgt, kann das erfindungsgemäße Schalldämpfelement auch zur Belüftung oder zur Entlüftung von Räumen, die höhere hygienische Anforderungen erfüllen müssen, verwendet werden.
  • Für eine gute Schalldämpfung bietet es sich an, wenn die Öffnungen gleichmäßig in dem Abdeckelement verteilt angeordnet sind.
  • Das Abdeckelement ist gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet und angeordnet, dass es einer Verlagerung des Absorptionsmaterials von der Gehäusewand weg entgegenwirkt. Damit wird eine Verlagerung des Absorptionsmaterials von dem jeweils unmittelbar benachbarten Bereich der Gehäusewand verhindert. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, ein Absorptionsmaterial einzusetzen, welches keine hinreichende Formstabilität aufweist und welches beispielsweise nicht mit der Innenseite der Gehäusewand verklebt ist.
  • Das Gewebe ist erfindungsgemäß entweder als Drahtgewebe oder aus Filamenten ausgebildet.
  • Bei der Ausbildung als Drahtgewebe ist dies vorzugsweise als Edelstahl-Drahtgewebe, als verzinktes Stahlgewebe oder als Aluminiumgewebe ausgebildet. Das Gewebe kann auch aus einem anderen geeigneten Metall bestehen. Jeder Draht kann als einzelne Ader ausgebildet sein. Ein Draht kann aber auch aus einem in sich verdrehten Bündel an Einzeldrähten bestehen. Ein Gewebe weist aufgrund seiner Ausgestaltung im Gegensatz zu einem bekannten Lochblech eine sehr große Anzahl an Öffnungen bezogen auf eine Fläche auf, so dass damit eine sehr große Schalldämpfwirkung erzielt wird. Gleichzeitig ermöglicht ein Drahtgewebe im Falle einer Verschmutzung aufgrund seiner glatten Oberflächen eine leichte Reinigung.
  • Die Dicke d zumindest eines Drahts, vorzugsweise aller Drähte, kann zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,4 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,2 mm und 0,32 mm, betragen.
  • Alternativ ist das Gewebe aus Filamenten ausgebildet. Unter einem Filament wird eine Endlosfaser, wie beispielsweise eine endlose Chemiefaser aus Polyester oder Polyamid, verstanden. Filamente haben damit praktisch eine unbegrenzte Länge. Filamente können als Einzelfaser oder als Bündel aus mehreren Einzelfilamenten ausgebildet sein.
  • Die Dicke d zumindest eines Filaments, vorzugsweise aller Filamente, kann zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,4 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,2 mm und 0,32 mm, betragen.
  • Es bietet sich an, dass die Maschenweite w des Gewebes zwischen 0,15 mm und 0,7 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,6 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,3 mm und 0,5 mm, liegt. Unter der Maschenweite wird bei einem Drahtgewebe der lichte Abstand zwischen zwei benachbarten "Kettdrähten" bzw. "Schussdrähten" und bei einem Gewebe beispielsweise aus Filamenten der lichte Abstand zwischen zwei benachbarten Kettfäden oder Schussfäden verstanden.
  • Das Absorptionsmaterial kann Glaswolle oder Steinwolle umfassen. Das Absorptionsmaterial kann aber auch vollständig aus Glaswolle oder aus Steinwolle bestehen.
  • Das Schalldämpfelement kann als Rohrschalldämpfer ausgebildet sein. Bei einer solchen Ausgestaltung ist die Gehäusewand umlaufend und bildet eine Luftleitung mit zwei Enden zum Anschluss an weitere Komponenten einer raumlufttechnischen Klima- und/oder Lüftungsanlage. In dem Schalldämpfelement ist das ebenfalls rohrförmig ausgebildete Abdeckelement vorgesehen, wobei zwischen der Außenseite des Abdeckelementes und der Innenseite der Gehäusewand das ebenfalls rohrförmig ausgebildete Absorptionsmaterial angeordnet ist.
  • Im Folgenden werden in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Schnitt durch ein als Rohrschalldämpfer ausgebildetes Schalldämpfelement und
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf einen Teilbereich eines Abdeckelementes.
  • In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Schalldämpfelement 1 ist als Rohrschalldämpfer ausgebildet. Das Schalldämpfelement 1 weist zwei Enden 2, 3 auf, mittels derer das Schalldämpfelement 1 an weitere Komponenten einer nicht dargestellten raumlufttechnischen Klima- und/oder Lüftungsanlage angeschlossen ist.
  • Das Schalldämpfelement 1 weist eine außenseitige Gehäusewand 4 auf. Im Abstand zur Innenseite der Gehäusewand 4 ist ein Abdeckelement 5 angeordnet. Zwischen der Innenseite der Gehäusewand 4 und dem Abdeckelement 5 ist ein mattenförmig ausgebildetes Absorptionsmaterial 6 angeordnet. Das Absorptionsmaterial 6 dient zur Absorption von Schall aus einem entlang der dem Absorptionsmaterial 6 abgewandten Seite des Abdeckelementes 5 in Richtung des Pfeils 7 strömenden gasförmigen Mediums. Das Schalldämpfelement 1 bildet insoweit einen sich zwischen den Enden 2, 3 erstreckenden Kanalabschnitt mit einem runden Strömungsquerschnitt.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Schalldämpfelement 1 weist eine runde Ausgestaltung auf, so dass insoweit die Gehäusewand 4, das Abdeckelement 5 und das Absorptionsmaterial 6 jeweils ein rundes rohrförmiges Gebilde bilden. Das Absorptionsmaterial 6 kann beispielsweise Steinwolle umfassen oder auch vollständig aus Steinwolle bestehen.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, ist das Abdeckelement 5 als ein netzartiges feinmaschiges Gewebe mit einer Vielzahl entsprechender Öffnungen 8 ausgebildet. Die in diesem Fall viereckig ausgebildeten Öffnungen 8 sind gleichmäßig verteilt angeordnet.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gewebe als Drahtgewebe, beispielsweise als Edelstahl-Drahtgewebe, ausgebildet. Jeder Draht ist als eine einzelne Ader ausgebildet. Insoweit ist das Abdeckelement 5 derart ausgebildet und angeordnet, dass es einer Verlagerung des Absorptionsmaterials 6 von der Gehäusewand 4 weg entgegenwirkt.
  • Das Gewebe besteht aus einem Drahtsystem aus in Längsrichtung laufenden "Kettdrähten" und hierzu quer verlaufenden "Schussdrähten". Die Dicke d jedes Drahts beträgt zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,4 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,2 mm und 0,32 mm. Die Maschenweite w des Gewebes liegt zwischen 0,15 mm und 0,7 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,6 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,3 mm und 0,5 mm.

Claims (5)

  1. Schalldämpfelement (1) für eine raumlufttechnische Klima- und/oder Lüftungsanlage, wobei das Schalldämpfelement (1) eine Gehäusewand (4), ein im Abstand zur Innenseite der Gehäusewand (4) angeordnetes und zumindest eine Öffnung (8) aufweisendes Abdeckelement (5) sowie ein Absorptionsmaterial (6) umfasst, wobei das Absorptionsmaterial (6) zwischen der Innenseite der Gehäusewand (4) und dem Abdeckelement (5) angeordnet ist und zur Absorption von Schall aus einem entlang der dem Absorptionsmaterial (6) abgewandten Seite des Abdeckelementes (5) strömenden gasförmigen Mediums dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (5) als ein netzartiges feinmaschiges Gewebe mit einer Vielzahl entsprechender Öffnungen (8) ausgebildet ist, dass das Abdeckelement (5) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es einer Verlagerung des Absorptionsmaterials (6) von der Gehäusewand (4) weg entgegenwirkt und
    entweder dass das Gewebe als Drahtgewebe, vorzugsweise als Edelstahl-Drahtgewebe, als vorzugsweise, verzinktes Stahlgewebe oder als Aluminiumgewebe, ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Dicke d zumindest eines Drahts, vorzugsweise aller Drähte, zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,4 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,2 mm und 0,32 mm, beträgt,
    oder aber dass das Gewebe aus Filamenten ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Dicke d zumindest eines Filaments, vorzugsweise aller Filamente, zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,4 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,2 mm und 0,32 mm, beträgt.
  2. Schalldämpfelement (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
  3. Schalldämpfelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschenweite w des Gewebes zwischen 0,15 mm und 0,7 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,6 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,3 mm und 0,5 mm, liegt.
  4. Schalldämpfelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial (6) Glaswolle oder Steinwolle umfasst.
  5. Schalldämpfelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpfelement (1) als Rohrschalldämpfer ausgebildet ist.
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