ITMI971707A1

ITMI971707A1 - Silenziatore per ventilatori

Info

Publication number: ITMI971707A1
Application number: IT97MI001707A
Authority: IT
Inventors: Joerg Eigenmann
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-01-18
Also published as: IT1293731B1; FR2752272A1; DE19631664A1; GB2316127A; DE19631664B4; FR2752272B1; GB9715769D0; GB2316127B; US5894114A

Description

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Stato della tecnica

L'invenzione si riferisce ad un silenziatore per ventilatori secondo le caratteristiche del preambolo della rivendicazione 1.

Nei ventilatori si crea in particolare un'intensa formazione di rumore quando si genera un'elevata velocità di flusso ed un notevole aumento della pressione a parità di un elevato numero di giri. Tale inconveniente può essere ridotto per mezzo di silenziatori montati nella zona d'aspirazione.

Nei motori endotermici alternativi a stantuffo, alla partenza a freddo, nei gas di-scarico si formano, a causa della combustione incompleta risultante dalla preparazione della miscela, fra l'altro monossido di carbonio e composti di idrocarburi. Insufflando dell'aria fresca nel sistema di scarico di un motore endotermico alternativo a stantuffo, viene innescata un'ossidazione esotermica secondaria dei composti di carbonio. In questo modo viene ridotto il contenuto di monossido di carbonio e di composti di idrocarburi. Al catalizzatore viene inoltre ceduto dell'ulteriore calore dal processo di combustione, il ché risulta vantaggioso per la partenza a freddo. Il catalizzatore raggiunge velocemente una vantaggiosa temperatura d'esercizio.

Per 1'insufflaggio dell'aria fresca nel sistema di scarico vengono impiegati dei ventilatori secondari. L'aria fresca può venire aspirata attraverso un filtro dell'aria del motore endotermico alternativo a stantuffo. A tale scopo sono però necessari dei condotti supplementari, il ché implica un grande dispendio. Quando l'aria fresca viene aspirata dall'ambiente all'aperto, vale a dire attraverso un'apertura rivolta verso l'esterno, allora è necessario smorzare ovvero attenuare la formazione di rumore proveniente dal ventilatore che si forma per i suddetti motivi. A tale scopo, per il ventilatore vengono impiegati dei silenziatori separati.

Un tale ventilatore è noto dal documento DE Al 4205489 e viene illustrato nel detto documento nei disegni 5 e 6. Il silenziatore presenta una tazza d'involucro con un fondo piano di tazza ed una parete di tazza nonché un coperchio d'involucro che chiude l'apertura della tazza. Un'apertura d'entrata dell'aria viene formata attraverso un foro nella parete di tazza ed un canale d'uscita dell'aria viene formato attraverso un foro centrale nel coperchio d'uscita dell'aria. L'apertura d'entrata dell'aria ed il condotto d'uscita dell'aria vengono,collegati mediante un canale a forma di spirale. Il canale viene formato da un inserto smorzante costituito da un materiale fonoassorbente a pori aperti. Nella direzione assiale del ventilatore, il canale si estende dal fondo della tazza fino al coperchio d'involucro. Il condotto viene delimitato assialmente dal fondo della tazza e dal coperchio d'involucro.

In questo modo non viene sufficientemente smorzata la formazione di rumore, specialmente un rumore d'aspirazione formantesi nella zona di un'apertura d'aspirazione del ventilatore e quindi in corrispondenza del canale d'uscita dell'aria del silenziatore .

Vantaggi dell'invenzione

Il silenziatore secondo l'invenzione con le caratteristiche della rivendicazione 1 presenta il vantaggio che il riflettore - il quale è montato in corrispondenza del canale d'uscita dell'aria del silenziatore, si estende nella direzione assiale del silenziatore e risulta aperto solo in quella direzione, in cui il canale sbocca nel canale d'uscita dell'aria -scherma la zona dell'apertura d'entrata dell'aria del silenziatore, in modo tale, per cui le onde sonore vengono riflesse dalla zona dell'apertura di aspirazione del silenziatore e vengono attenuate dal materiale fonoassorbente. In questo modo viene ridotta una propagazione delle onde sonore verso l'esterno, in particolare attraverso l'apertura d'entrata dell'aria. Ciò provoca un particolare aumento dell'efficienza del silenziatore, poiché senza riflettore la resistenza verso l'apertura d'entrata dell'aria diventa minima e quindi le onde sonore in questa zona possono passare facilmente all'esterno.

Lo smorzamento acustico viene vantaggiosamente coadiuvato col fatto che il riflettore segue il contorno del canale d'uscita dell'aria e quello del canale, per cui attraverso il riflettore viene impedita ovvero ridotta una propagazione delle onde sonore in una zona possibilmente grande. Chiudendo di molto il riflettore, all'interno del riflettore stesso si verificano numerose riflessioni multiple, per cui esse non arrivano all'esterno o solo misura molto indebolita.

La resistenza al rumore verso l'apertura d'entrata dell'aria e quindi l'azione del silenziatore viene aumentata accumulando il materiale fonoassorbente verso l'apertura d'entrata dell'aria. Inoltre, partendo dal condotto d'uscita dell'aria, la resistenza acustica viene aumentata verso il lato aperto del riflettore accumulando il materiale fonoassorbente. Vantaggiosamente, anche il riflettore può seguire a forma di spirale il canale.

L'azione smorzante del riflettore viene inoltre migliorata, circondandolo completamente di materiale fonoassorbente. Quando delle onde acustiche vengono irradiate verso il riflettore, allora esse devono attraversare per almeno due volte il materiale fonoassorbente davanti al riflettore, e cioè una volta prima della riflessione ed una volta dopo la riflessione, prima che le dette onde possono arrivare all'esterno attraverso lo strato esterno del materiale assorbente. Tale fatto attenua molto fortemente le onde acustiche .

Quando l'involucro del silenziatore ed il riflettore sono di un solo pezzo, allora non è necessario alcuna parte singola supplementare, per cui si ottiene un facile montaggio ed una costruzione semplice ed economica. Col fatto che il riflettore non tocca il ventilatore, quest'ultimo non può trasmettere un suono sostantivo al riflettore e quindi neanche all'ambiente circostante attraverso il riflettore e 1'involucro.

Quando il riflettore è montato quale parte separata nell'involucro del silenziatore ed esso non è a contatto con nessun altra parte costruttiva a parte il materiale assorbente, il montaggio risulta leggermente più dispendioso, ma il riflettore non viene direttamente fatto vibrare dalla trasmissione di suono sostantivo e non fa vibrare esso stesso alcuna altra parte costruttiva. Lo smorzamento acustico viene quindi migliorato. Inoltre, l'involucro del silenziatore può essere fabbricato in modo più economico poiché viene a mancare la formatura del riflettore.

Mediante le deviazioni nel canale approssimativamente a forma di spirale, viene aumentata la resistenza acustica attraverso il canale, poiché esso viene in questo modo allungato e le onde acustiche vengono parzialmente assorbite in corrispondenza di ogni deviazione.

Quando il silenziatore ed il ventilatore presentano una parete divisoria comune, per esempio realizzando aperto il silenziatore verso il ventilatore, il materiale fonoassorbente è disposto direttamente sul ventilatore e riduce quindi l'irradiazione acustica del ventilatore stesso. Inoltre si risparmia una parete intermedia. Il silenziatore è costruito assialmente più corto e la costruzione risulta nel complesso più leggera ed economica.

Col fatto che l'involucro del silenziatore copre completamente un lato del ventilatore, cioè la circonferenza dell'involucro è almeno così grande come quella del ventilatore, viene in questo modo interrotta una diretta irradiazione delle onde acustiche dal ventilatore. Inoltre, attraverso la grande circonferenza del silenziatore viene reso possibile un lungo canale, il ché si ripercuote positivamente sullo smorzamento acustico, poiché le onde sonore, prima che esse possano uscire all'esterno attraverso il canale, devono coprire un lungo percorso.

Se l'involucro del silenziatore presenta sulla circonferenza una superficie di accoppiamento ed il ventilatore una corrispondente controsuperficie, attraverso le quali vengono fra loro collegate le due parti, si evitano dei movimenti relativi fra le parti e quindi una formazione di rumore supplementare. Inoltre, vengono ridotti i punti aperti, attraverso i quali può facilmente uscire all'esterno il rumore

Una propagazione del suono dal canale attraverso il ventilatore del silenziatore e la propagazione del suono lungo il canale vengono ridotte poiché il materiale fonoassorbente è costituito almeno da due strati, laddove uno strato contiene il canale e l'altro strato separa il canale dall'involucro del silenziatore.

Con tre strati si ottiene una separazione supplementare del canale da parte di un'ulteriore elemento costruttivo, per esempio dal ventilatore stesso. La propagazione del suono lungo il canale viene ridotta in via aggiuntiva mediante questo provvedimento. In questo modo viene ridotta l'irradiazione del suono da ulteriori parti costruttive, per esempio dal ventilatore stesso.

Quando nell'involucro del silenziatore sono previsti tre strati di materiale fonoassorbente ed il riflettore viene impiegato nell'involucro quale parte costruttiva separata, allora esso è disposto preferibilmente nella strato centrale e viene separato dagli altri due strati esterni dall'involucro del silenziatore e dal ventilatore.

Disegni

Alcuni esempi esecutivi dell'invenzione sono illustrati nei disegni. Nella descrizione e nelle rivendicazioni sono esposte e descritte numerose caratteristiche fra loro relazionate. L'esperto del ramo può prendere in considerazione le caratteristiche anche singolarmente e raggrupparle formando ulteriori combinazioni opportune. Nei disegni :

- la fig. 1 illustra una vista laterale di un silenziatore senza parete divisoria

la fig. 2 illustra una vista frontale del silenziatore senza parete divisoria,

- la fig. 3 illustra una sezione longitudinale lungo la linea III nella fig. 2.

Descrizione degli esempi esecutivi Nella fig. 1 è illustrata una vista laterale di un silenziatore. Il silenziatore è costituito da una involucro 1 che presenta un'apertura d'entrata 3 dell'aria ed un canale d'uscita 4 dell'aria. Il canale d'uscita 4 dell'aria è disposto assialmente centrale od eccentricamente ed è collegato con un'apertura d'aspirazione del ventilatore. L'apertura d'entrata 3 dell'aria, davanti alla quale si trova per esempio una griglia per la filtrazione dell'aria, è disposta fondamentalmente radiale, ma può essere disposta anche assialmente, quando ciò risulta necessario per motivi di spazio. L'apertura d'entrata 3 dell'aria presenta una grande sezione trasversale, per cui in questa zona la velocità di flusso è bassa e quindi non si forma alcuna eccitazione acustica quando la corrente investe la griglia. In questa zona non viene resa possibile la formazione di rumore. Inoltre, la grande apertura d'entrata 3 dell'aria non viene intasata così facilmente dalla sporcizia come la piccola apertura d'entrata 3 dell'aria. Tale fatto è importante quando l'apertura d'entrata 3 dell'aria viene posizionata inferiormente al veicolo.

L'involucro 1 ed il silenziatore presentano una comune parete divisoria 2, per esempio col fatto che 1'involucro 1 non presenta una parete d'involucro nella direzione 10 del ventilatore. Preferibilmente, l'involucro 1 del silenziatore copre completamente un lato del silenziatore ed è disposto fisso o mediante fissaggi all'involucro del ventilatore o risulta integrato nell'involucro del silenziatore.

L'apertura d'entrata 3 dell'aria ed il canale d'uscita 4 dell'aria sono fra loro collegati da un canale 6 approssimativamente a forma di spirale. Attraverso il canale 6 ed attraverso il materiale fonoassorbente stesso viene aspirata l'aria fresca. Le pareti del canale 6 vengono formate dal materiale fonoassorbente 5. Il materiale fonoassorbente 5 presenta preferibilmente una superficie a pori aperti con una limitata resistenza di flusso. Il materiale fonoassorbente 5 è alloggiato in 2, 3 o più strati 18, 19, 20 nell'involucro 1. Il canale 6, nel caso di più di due strati 19, 20, viene costantemente schermato verso l'esterno mediante i due strati 18, 19, vale a dire che esso si trova sempre in uno degli strati centrali 20.

L'involucro 1 è aperto nella direzione del ventilatore, per cui uno strato 18 è appoggiato direttamente sul ventilatore e viene ridotta l'irradiazione del suono.

Il canale 6 presenta più deviazioni 15, 16, 17 che formano una maggiore resistenza al suono attraverso il canale 6, poiché il canale 6 viene prolungato e le onde acustiche vengono assorbite in corrispondenza delle deviazioni 15, 16, 17.

Intorno al canale d'uscita 4 dell'aria è disposto un riflettore 7. Esso segue il contorno del canale d'uscita 4 dell'aria, il quale è preferibilmente rotondo, nonché il contorno del canale 6, per cui l'angolo d'apertura 12, misurato dal punto centrale 11 del canale d'uscita 4 dell'aria, è più piccolo di 180°. Il lato aperto 8 del riflettore 7 non è quindi rivolto verso l'apertura d'entrata 3 dell'aria.

Il riflettore 7 può essere montato quale parte costruttiva separata oppure è formato sulla parete d'involucro 9 del silenziatore. Il riflettore 7 è completamente circondato da materiale fonoassorbente 5. Quando il riflettore 7 è formato sull'involucro 1, esso contatta in modo diretto solo il materiale fonoassorbente 5 e l'involucro 1, non però il ventilatore. Il riflettore risulta schermato da quest'ultimo o mediante una fessura d'aria o mediante uno strato di materiale fonoassorbente 5. Quando il riflettore 1 risulta montato quale parte costruttiva separata nell'involucro 1, esso viene preferibilmente schermato in modo completo da due strati di materiale fonoassorbente 5 dall'involucro 1 e dal ventilatore.

Il materiale fonoassorbente 5 viene accumulato nella direzione 14 dell'apertura d'entrata 3 dell'aria e nella direzione 13, in senso opposto al lato aperto 8 del riflettore 7. In questo modo, in queste direzioni 13, 14 viene ottenuto un maggiore assorbimento acustico.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Silenziatore per un ventilatore, il quale presenta un involucro (1) con un'apertura d'entrata (3) dell'aria ed un canale d'uscita (4) dell'aria disposto assialmente, laddove l'apertura d'entrata (3) dell'aria ed il canale d'uscita (4) dell'aria sono fra loro collegati attraverso un canale (6) approssimativamente a forma di spirale, le cui pareti sono formate da del materiale fonoassorbente (5), caratterizzato dal fatto che un riflettore (7) circonda parzialmente il canale d'uscita (4) dell'aria e lo scherma verso l'apertura d'entrata (3) dell'aria.
2. Silenziatore secondo la .rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il riflettore (7) segue il contorno del canale d'uscita (4) dell'aria e del canale (6), per cui l'angolo d'apertura (12), misurato dal punto centrale (11) del canale d'uscita (4) dell'aria, è più piccolo di 180°.
3. Silenziatore secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il materiale fonoassorbente (5) è accumulato nella direzione (14) dell'apertura d'entrata (3) dell'aria e/o nella direzione (13) del lato aperto (8) del riflettore (7).
4. Silenziatore secondo una delle precedenti rivendicazioni , caratterizzato dal fatto che il riflettore (7) è circondato completamente dal materiale fonoassorbente (5).
5. Silenziatore secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che l'involucro (1) del silenziatore ed il riflettore (7) sono realizzati di pezzo.
6. Silenziatore secondo una delle rivendicazioni 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il riflettore (7) è una parte costruttiva separata che, oltre al materiale fonoassorbente (5), non tocca alcuna ulteriore parte costruttiva .
7. Silenziatore secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il canale (6) presenta almeno una deviazione (15, 16, 17).
8. Silenziatore secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che l'involucro (1) del silenziatore ed il ventilatore presentano una comune parete divisoria (2).
9. Silenziatore secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che l'involucro (1) copre completamente un lato del ventilatore.
10. Silenziatore secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che l'involucro (1) presenta sulla circonferenza una superficie di accoppiamento cilindrica (21) ed il ventilatore presenta una corrispondente controsuperficie .
11. Silenziatore secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il canale (6) è separato dall'involucro (1) del silenziatore.
12. Silenziatore secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il materiale fonoassorbente (5) è costituito da almeno due strati (19, 20), laddove uno strato (20) contiene il canale (6) ed uno strato (19) si trova fra il canale (6) ed una parete (9) d'involucro del silenziatore.
13. Silenziatore secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che il materiale fonoassorbente (5) è costituito almeno da tre strati (18, 19, 20), laddove uno strato (18) si trova fra il canale (6) ed un'adiacente parte costruttiva (1) od una seconda parete d'involucro del silenziatore.