NO335598B1

NO335598B1 - Anordning for lyddemping av strømningskanal

Info

Publication number: NO335598B1
Application number: NO20074803A
Authority: NO
Inventors: Ralf Corin
Original assignee: Tumane Entpr Ltd
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2015-01-12
Also published as: EP1878008A4; KR101297855B1; KR20070118125A; ES2439222T3; BRPI0608620A2; RU2007134064A; AU2006223685B2; JP5189972B2; AU2006223685A1; EP1878008A1; DK1878008T3; CA2601235A1; US8061476B2; RU2425989C2; PL1878008T3; US20090050404A1; NO20074803L; EP1878008B1; CN101164101A; WO2006098694A1

Abstract

Oppfinnelsen presenterer en anordning for lyddemping av strømningskanal som definerer minst en strømningskanal (2) som har en innløpsåpning (3) og en utløpsåpning (4), strømningskanalen (2) er minst delvis avgrenset av en akustisk energidissipativ vegg (5, 6). Utløpsåpningen (4) i strømningskanalen (2) kan ikke bli sett fra innløpsåpningen (3) og omvendt. Den akustiske energidissipative veggen (5,6) presenterer fortrinnsvis en jevn krumming i forhold til strømningskanalens (2) indre.

Description

TEKNISK OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en anordning for lyddemping av strømningskanal som definerer minst en strømningskanal.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Tradisjonelt er lydattenuatorer eller lyddempere brukt for å redusere uønskede lyder i rør med strømmende luft. En slik lydattenuator eller lyddemper er vanligvis utformet som en tilleggskomponent satt inn ved et eller annet sted langs røret. Blant lydattenuatorer er det resistive og reaktive typer.

En rent reaktiv type reduserer lyden bare ved hjelp av en differanse angående den geometriske dimensjonen i forhold til røret, og kan bli ansett som en reflektor og ikke en energidissipativ lyddemper.

En resistiv lyddemper inneholder ofte resistive materialer slik som presset glass eller mineralfiberull, plastikkskum eller polyesterfibrer som energiabsorberende materiale. Derved er å plassere det absorberende materialet, i form av lydskjerm eller sideveggbelegg, i den strømmende strømmen den mest effektive måten å redusere lyd på, siden lyden er tilstede i strømmen. Dette vil imidlertid uunngåelig forårsake uønskede effekter som et trykkfall, støy generert av turbulens og redusert volumstrøm.

For å unngå eller redusere et trykktap i røret i en resistiv lyddemper kan veggbeleggene bli plassert på utsiden av originalrøret, hvorved røret må være delvis perforert for å la lyden dissipere inn i det porøse materialet, og en lufttett vegg må være tilveiebrakt bak det absorberende materialet for å unngå trykktap og lekkasje. En ulempe med en slik løsning er imidlertid at den krever plass på utsiden av strømningsrøret, og slik plass kan være begrenset eller ikke-eksisterende i flere anvendelser.

Andre løsninger inkluderer en lydskjerm i et lydabsorberende materiale satt inn i strømningsrøret, eller en vinge satt inn i strømningsrøret for å redusere turbulens. Slike vinger er ofte tilveiebrakt i rørbend.

WO02/089100 redegjør for en lyddemper som bruker mikroperforert belegg på vegger og lydskj ermer i et eller flere lag uten å bruke noen fibrøse absorberende materialer. Luftstrømmen passerer parallelt med overflaten til den brukte ikke-bevegende luften på innsiden av belegget eller lydskjermen som en ikke-lokalt reagerende absorberer. En ulempe med denne løsningen er at volumet bak belegget eller lydskjermene ikke deltar som et strømningsrør, men heller reduserer strømningens tverrsnittsareal.

GB 1536164 beskriver en akustisk attenuator som bruker vinklede vinger i et rett rør for å lede luftstrømmen og lydfeltet. Vingene danner et flertall strømningskanaler fordelt både i den transversale og langsgående retningen av røret. Lydfeltet er ledet slik at lydbølgene støter mot mange vinger, som er dekket med et porøst materiale slik at bølgene mister energi i hvert sammenstøt. Akustisk er vingene hovedsakelig reflektive. Imidlertid, på grunn av vinkelen til vingene og den store tykkelsen av vingene og absorpsjonslagene vil vingene forårsake en reduksjon av tverrsnittet til strømningen. Videre vil bøyingen av strømningen til en sikksakkform forårsake et trykkfall.

SAMMENDRAG

En hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning for lyddemping av strømningskanal som tillater en effektiv lyddemping samtidig som den minimerer trykkfallet i et fluid som strømmer gjennom anordningen.

En annen hensikt er å tilveiebringe en anordning for lyddemping av strømningskanal som tillater en effektiv lyddemping samtidig som den minimerer trykkfallet i en fluidstrømning gjennom anordningen, hvorved dimensjonene til anordningen er beholdt lave.

En annen hensikt er å tilveiebringe en anordning for lyddemping av strømningskanal som tillater en effektiv lyddemping samtidig som den minimerer trykkfallet til en fluidstrømning gjennom anordningen, hvorved en reduksjon av tverrsnittet til strømningen er unngått eller minimert.

Disse hensiktene er møtt med en anordning for lyddemping av strømningskanal som definerer minst en strøningskanal som innbefatter en innløpsåpning og en utløpsåpning. Strømningskanalen er minst delvis avgrenset av minst en akustisk energidissipativ vegg, hvorved utløpsåpningen av strømningskanalen ikke kan bli sett fra innløpsåpningen og omvendt. Nærmere bestemt er de ovennevnte formålene oppnådd ved oppfinnelsen i henhold til de vedlagte patentkravene.

Denne anordningen vil dempe lydbølger i et strømmende fluid med en minimum interferens i fluidstrømningen i seg selv, dvs. med et minimum trykkfall. Årsaken til dette er at siden utløpsåpningen i strømningskanalen ikke kan bli sett fra innløpsåpningen og omvendt er lydbølgene tvunget til å støte mot den minst ene akustiske energidissipative veggen mens fluidstrømningen i seg selv kan passere. Derfor vil oppfinnelsen tillate avbøyning av lyden slik at den er tvunget til å "hoppe rundt" i strømningskanalen og tape energi ved hvert sammenstøt. En måte å uttrykke oppfinnelsen i akustiske begreper er at den akustiske energidissipative veggen har en akustisk impedans som korresponderer til omtrent 0,1 til 10, fortrinnsvis 0,5 til 5, og mest foretrukket 1 til 3 ganger bølgeimpedansen i strømningsfluidet. Oppfinnelsen bruker de innebygde forskjellene mellom de samvirkende egenskapene til veggmaterialet med hensyn på strømnings feltet og det akustiske feltet.

Det bør bemerkes at oppfinnelsen er anvendbar på mange typer fluidstrømninger, både gassholdige, slik som luft, og væske, slik som vann i vannrør og hydrauliske væsker. Andre spesifikke typer fluidstrømninger til hvilke oppfinnelsen er anvendbar er dampstrømninger og forbrenningsgassstrømninger. Spesifikke eksempler på anvendelser er ventilasjonskanaler, trykksatte luftkanaler, avgassrør, hydrauliske rør og vannledere.

Den akustiske energidissipative veggen presenterer fortrinnsvis en jevn krumming i forhold til strømningskanalens indre. Den jevne krummingen vil forhindre separasjon av fluidstrømningen fra veggen, hvilken forhindring vil videre redusere trykkfallet. Fortrinnsvis, som det kan ses i for eksempel fig. 1,2,2a og 3, videre beskrevet under, innbefatter anordningen for lyddemping av strømningskanal to akustiske energidissipative vegger formet av en første og en andre flate som definerer strømningskanalen mellom seg. Nevnte første og andre flate er hver forsynt med minst en fremspringende del og/eller fordypning. Derved kan nevnte fremspringende del og/eller fordypning være arrangert slik at utløpsåpningen av strømningskanalen ikke kan bli sett fra innløpsåpningen og omvendt. Dette betyr at lydbølger vil støte mot den fremspringende delen og/eller fordypningen, hvorved flatene vil absorbere lydbølgene, men tillate at fluidstrømmen passerer.

Nevnte fremspringende del og/eller fordypning er fortrinnsvis arrangert slik at tverrsnittsarealet av strømningskanalen er hovedsakelig konstant. Derved er trykkfallet videre redusert. En måte å oppnå dette på er å plassere en fremspringende del på en av flatene som strekker seg delvis inn i en fordypning i en parallell flate, og forsyne overflatene til den fremspringende delen og fordypningen med liknende former. I et spesielt tilfelle av en utvidet tverrsnittsform av strømningskanalen er bredden av den sistnevnte fortrinnsvis konstant.

Fortrinnsvis, som kan bli sett i for eksempel fig. 20, videre beskrevet under, innbefatter anordningen for lyddemping av strømningskanal en ytterligere akustisk energidissipativ vegg formet av en tredje flate som definerer en andre strømningskanal sammen med nevnte andre flate, nevnte tredje flate er forsynt med minst en fremspringende del og/eller fordypning. Derved kan nevnte fremspringende del og/eller fordypning bli plassert slik at utløpsåpningen i den andre strømningskanalen ikke kan bli sett fra innløpsåpningen i den andre strømningskanalen og omvendt. Som et resultat kan fluidstrømningen i et rør bli delt inn i et flertall separate fluidstrømmer, og størrelsen av den fremspringende delen og/eller fordypningen kan være holdt relativt liten mens fortsatt oppnår egenskapene som at utløpsåpningen i strømningskanalene ikke kan bli sett fra innløpsåpningen i strømningskanalen og omvendt.

Nevnte fremspringende del og/eller fordypning er fortrinnsvis arrangert slik at tverrsnittsarealet til den andre strømningskanalen er hovedsakelig konstant. Fortrinnsvis, som kan bli sett fra for eksempel fig. 1, 2 og 2a, videre beskrevet under, innbefatter nevnte fremspringende del en egg og nevnte fordypning innbefatter en dal. Nevnte egg og dal er plassert slik at tverrsnittsarealet av strømningskanalen er hovedsakelig konstant.

I en utførelsesform, eksemplifisert i fig. 1, videre beskrevet under, er eggen og dalen hovedsakelig rette, og strekker seg hovedsakelig i den transversale retningen i forhold til retningen til strømningskanalen. Alternativt, som eksemplifisert i fig. 3, videre beskrevet under, danner eggen og dalen hver en lukket sløyfe. Derved kan eggen og dalen være sirkulære. Som et videre alternativ, eksemplifisert i fig. 2, videre beskrevet under, kan eggen og dalen hver presentere en spiralform.

I en annen utførelsesform, eksemplifisert i fig. 4, videre beskrevet under, innbefatter nevnte fremspringende del en hump, og nevnte fordypning innbefatter en grop. Nevnte hump og grop er plassert slik at tverrsnittsarealet til strømningskanalen er hovedsakelig konstant.

Fortrinnsvis, som eksemplifisert i fig. 5 og 6, videre beskrevet under, innbefatter anordningen for lyddemping av strømningskanal minst en ledevegg orientert i en vinkel til orienteringen av de første og andre flatene for å lede en fluidstrømning i et plan som er parallelt med de første og andre flatene. Derved kan den minst ene ledeveggen bli orientert vinkelrett på de første og andre flatene, eller i en annen vinkel til den sistnevnte.

Fortrinnsvis, som eksemplifisert i fig. 7, videre beskrevet under, er minst to av flatene hver forsynt med den minst ene åpningen, hvorved åpningene i nærliggende flater er forskjøvet i en retning parallell med flatene slik at en fluidstrømning er tvunget parallell til flatene når den passerer fra en åpning i en av flatene til en åpning i en nærliggende flate.

I ytterligere utførelsesformer, eksemplifisert i fig. 8, 9 og 10, videre beskrevet under, innbefatter anordningen for lyddemping av strømningskanal et rør, hvorved minst en av de akustiske energidissipative veggene former minst en deler som tilveiebringer et flertall strømningskanaler i røret, minst en av de akustiske energidissipative veggene er vridd. Også, en ikke-vridd ytre vegg, eller vegger, av røret kan bli tilveiebrakt som akustiske energidissipative vegger.

I videre utførelsesformer, eksemplifisert i fig. 15, videre beskrevet under, innbefatter anordningen for lyddemping av strømningskanal et bøyd rør formet minst delvis av den minst ene akustiske energidissipative veggen.

Som også vil bli forklart videre i den detaljerte beskrivelsen under kan den akustiske energidissipative veggen bli tilveiebrakt på et antall måter. Minst en av de akustiske energidissipative veggene kan bli tilveiebrakt som en porøs vegg, i et porøst materiale med en høy strømningsmotstand, for eksempel i et filtmateriale eller et glassfibermateriale eller som filterpapir, eller med et flertall mikroperforeringer. Alternativt, eller i kombinasjon, kan minst en av de akustiske energidissipative veggene innbefatte en flate med et dempende lag.

I stedet for å bli forsynt med et dempende lag kan minst en av de akustiske energidissipative veggene være laget av et materiale som har en innebygd høy vibrasjonstapsfaktor, slik som plastiske materialer, spesielt EVA, akryl eller silikon. En slik vegg kan bli forsynt med mikroperforeringer. Det sistnevnte har, foruten å tilveiebringe absorpsjon ved akustisk resistans, effekten å øke vibrasjonstapsfaktoren i veggen.

BESKRIVELSE AV FIGURENE

Eksemplifiserte utførelsesformer av oppfinnelsen vil bli beskrevet i detalj under, med hjelp av figurene, i hvilke

DETALJERT BESKRIVELSE

Fig. 1 viser et perspektivisk tverrsnittsbilde av en del av en anordning for lyddemping av strømningskanal 1 i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen. Anordningen 1 definerer en strømningskanal 2 som har en innløpsåpning 3 og en utløpsåpning 4. Retningen til en fluidstrømning er indikert med piler A. Strømningskanalen 2 er delvis avgrenset av to akustiske energidissipative vegger 5, 6. Strømningskanalen kan videre være avgrenset av to vegger ikke vist i fig. 1, orientert vinkelrett på de akustiske energidissipative veggene 5, 6.

De to akustiske energidissipative veggene 5, 6 er formet av en første flate 5 og en andre flate 6 som definerer en strømningskanal 2 mellom seg. Den første og andre flaten 5, 6 er forsynt med et flertall fremspringende deler 7 og fordypninger 8. De fremspringende delene 7 og fordypningene 8 er plassert slik at utløpsåpningen 4 av strømningskanalen 2 ikke kan bli sett fra innløpsåpningen 3 og omvendt.

Hver fremspringende del 7 danner en egg 7 og hver fordypning 8 danner en dal 8. Eggene 7 og dalene 8 er hovedsakelig rette og strekker seg hovedsakelig i den transversale retningen i forhold til retningen i strømningskanalen 2.

Videre er eggene og dalene 7, 8 plassert slik at tverrsnittsarealet av strømningskanalen 2 er hovedsaklig konstant. Derved strekker en egg 7 på en av flatene 5 seg delvis inn i en dal 8 i den parallelle flaten 6. Dalen 8 er lokalisert midt imot eggen 7, og overflatene til eggen 7 og dalen 8 har like former. I dette eksemplet tilveiebringer eggene og dalene en sinusform av flatene 5, 6, hvorved faseskiftet til sinuskurvene er de samme for de to flatene 5, 6. Med andre ord, flatene 5, 6 er arrangert for å passe inn i hverandre ved avstanden mellom flatene 5, 6 som er mindre enn amplituden til sinusbølgene. Derved kan utløpsåpningen 4 til strømningskanalen 2 ikke bli sett fra innløpsåpningen 3 og omvendt. Lydbølger i strømningskanalen 2 vil støte mot overflatene på eggene/dalene 7, 8 og vil dermed bli absorbert. Videre gir sinusbølgene de akustiske energidissipative veggene 5, 6 en jevn krumming som minimerer risikoen for separasjon av fluidstrømningen fra kanaloverflatene, og derfor er trykkfallet holdt på et minimum.

Flatene 5, 6 kan bli satt inn som lyddempere i et fluidstrømningsrør, eller alternativt danne vegger i et slikt rør selv. I det første tilfellet er flatene 5, 6 fortrinnsvis tynne. Tykkelsen er fortrinnsvis innenfor området 0,001 - 3 mm, fortrinnsvis 0,01-1 mm. Flatene kan være formet av mikroperforert metall eller plastikkflater, kobber eller messingfolie, polymerfiberstoff, metallfibrer, tekstilfibrer, glassfibrer eller mineralullfibrer, ikke vevd duk i polymer, f.eks. polyester eller polypropen, polyamid, polyetylen, cellulose/papir, eller vevd duk i metall. Disse materialene er brukt med et passende bindemiddel der det er egnet. Metall, plastikkfolie eller papir med en høy dempningsfaktor er fordelaktig brukt. Egnede fremgangsmåter for produksjon kan være termoforming, pressing, forming med et tillegg av et herdende bindemiddel, sintring eller fremgangsmåter som bruker tørkestoff. Den akustiske energidissipative kvaliteten av flatene 5, 6 vil være tilveiebrakt som beskrevet nærmere under. Den lave tykkelsen vil minimere reduksjonen av strømningens tverrsnitt.

I fig. 1 er bare to flater 5, 6 vist, men alternativ kan tre eller flere flater være tilveiebrakt på den sammen måten som beskrevet over. Mer spesifikt kan en ytterligere akustisk energidissipativ vegg være tilveiebrakt og formet av en tredje flate som sammen med nevnte andre flate 6 definerer en andre strømningskanal (ikke vist) parallelt med strømningskanalen 2. Nevnte tredje flate kan bli formet tilsvarende som flatene 5, 6 vist i fig. 1, og lokalisert i forhold til den andre flaten 6 tilsvarende til lokaliseringen av den andre flaten 6 i forhold til den første flaten 5.

Fig. 2 viser et perspektivisk tverrsnittsbilde av en del av en anordning for lyddemping av strømningskanal 1 i henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Den er tilsvarende til utførelsesformen beskrevet med referanse til fig. 1. Derfor definerer anordningen 1 en strømningskanal 2 som har en innløpsåpning 3 og en utløpsåpning 4. Retningen på en fluidstrømning er indikert med piler A. Strømningskanalen 2 er delvis avgrenset av to akustiske energidissipative vegger 5, 6.

De to akustiske energidissipative veggene 5, 6 er formet av en første flate 5 og en andre flate 6 som definerer en strømningskanal 2 mellom dem. Den første og andre flaten 5, 6 er hver utstyrt med en fremspringende del 7 og en fordypning 8. Den fremspringende delen 7 former en egg 7 og fordypningen former en dal 8, hver presenterer en spiralform.

Tilsvarende til utførelsesformen beskrevet over er eggene og dalene 7, 8 arrangert slik at tverrsnittsarealet av strømningskanalen 2 er hovedsakelig konstant. Derved strekker eggen 7 på den første flaten 5 seg delvis inn i dalen 8 i den andre flaten 6. Dalen 8 er lokalisert midt imot eggen 7, og overflatene til eggen 7 og dalen 8 har like former. I dette eksemplet, som sett i et tverrsnitt orientert gjennom spiralens senter, tilveiebringer eggene og dalene en sinusform av flatene 5, 6 hvorved faseskiftet til sinuskurvene er de samme for de to flatene 5, 6. Med andre ord, flatene 5, 6 er arrangert for å passe inn i hverandre ved at avstanden mellom flatene 5, 6 er mindre enn amplituden til sinusbølgene. Derved kan utløpsåpningen 4 til strømningskanalen 2 ikke bli sett fra innløpsåpningen 3 og omvendt.

Som et alternativ til spiralformen vist i fig. 2 kan egger og daler være tilveiebrakt slik at de danner en lukket sløyfe. Derved kan de være sirkulære, elliptiske eller ha en annen form for lukket sløyfe.

Fig. 3 viser en utførelsesform med slike lukkede sløyfer. Spesifikt viser fig. 3 et perspektivisk tverrsnittsbilde av en del av en anordning for lyddemping av strømningskanal 1 i henhold til en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen. Den er tilvarende til utførelsesformen beskrevet med referanse til fig. 2, og korresponderende deler har det samme respektive referansenummer.

I fig. 3 er to akustiske energidissipative vegger 5, 6 formet av en første flate 5 og en andre flate 6 som definerer en strømningskanal 2 mellom seg. Den første og andre flaten 5, 6 er hver utstyrt med et flertall fremspringende deler 7 og fordypninger 8. De fremspringende delene 7 former egger 7 og fordypningene 8 former daler 8, hver presenterer en sirkelform.

Lik utførelsesformene beskrevet over er eggene og dalene 7, 8 arrangert slik at tverrsnittsarealet av strømningskanalen 2 er hovedsakelig konstant. Derved strekker egger 7 på den første flaten 5 seg delvis inn i korresponderende daler 8 i den andre flaten 6. Dalene 8 er lokalisert midt imot de respektive eggene 7, og overflatene til eggene 7 og dalene 8 har liknende former. Som sett i et tverrsnitt orientert gjennom sirklenes sentrum tilveiebringer eggene og dalene en sinusform av flatene 5, 6, hvorved faseskiftet til sinuskurvene er de samme for de to flatene 5, 6. Med andre ord, flatene 5, 6 er arrangert for å passe inn i hver ved at avstanden mellom flatene 5, 6 er mindre enn amplituden til sinusbølgene.

Utførelsesformen i fig. 3 har fordelen at den er veldig enkel på produsere fra ferdig tilgjengelige flater.

Fig. 4 viser et perspektivisk tverrsnittsbilde av en del av en anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til enda en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Den er tilsvarende til utførelsesformene beskrevet med referanse til fig. 1 og 2. Så anordningen 1 definerer en strømningskanal 2 som har en innløpsåpning 3 og en utløpsåpning 4. Retningen til en fluidstrømning er indikert med pilene A. Strømningskanalen 2 er delvis avgrenset av to akustiske energidissipative vegger 5, 6.

De to akustiske energidissipative veggene 5, 6 er formet av en første flate 5 og en andre flate 6 som definerer strømningskanalen 2 mellom seg. Den første og andre flaten 5, 6 er hver forsynt med et flertal fremspringende deler 7 og fordypninger 8, som sett fra strømningskanalens 2 indre. Hver fremspringende del 7 innbefatter en hump 7 og nevnte fordypning 8 innbefatter en grop 8. Nevnte hump 7 og grop 8 er arrangert slik at tverrsnittsarealet av strømningskanalen 2 er hovedsakelig konstant.

Tilsvarende som utførelsesformen beskrevet over er humpene 7 og gropene 8 arrangert slik at tverrsnittsarealet til strømningskanalen 2 hovedsakelig konstant. Derved strekker en hump 7 på den førest flaten 5 seg delvis inn i en grop 8 i den andre flaten 6. Gropen 8 er lokalisert midt imot humpen 7, og overflatene på humpen 7 og gropen 8 har tilsvarende former. I dette eksemplet, som sett i et tverrsnitt, tilveiebringer humpene 7 en sinusform av flatene 5, 6, hvorved faseskiftet til sinuskurvene er de samme for de to flatene 5, 6. Med andre ord, flatene 5, 6 er plassert for å passe inn i hver ved at avstanden mellom flatene 5, 6 er mindre enn amplituden til sinusbølgene. Derved kan utløpsåpningen 4 til strømningskanalen 2 ikke bli sett fra innløpsåpningen 3 og omvendt.

I fig. 4 er humpene plassert i forhold til hverandre på en rektangulær måte, men alternativt kan de danne heksagonale former. Hvorvidt de er forsynt med humper arrangert i en rektangulær eller heksagonal måte har en slik utførelsesform fordelen med at den er veldig enkel å produsere fra ferdig tilgjengelige flater.

Fig. 5 viser et perspektivbilde av en anordning for lyddemping i strømningskanal i henhold til en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen. Anordningen 1 definerer to strømningskanaler som har en innløpsåpning 3 og en utløpsåpning 4. Hver strømningskanal er delvis avgrenset av to akustiske energidissipative vegger 5. Derfor innbefatter anordningen i fig. 5 tre akustiske energidissipative vegger 5 formet av flater 5 som definerer strømningskanalene mellom seg. Som i utførelsesformen i fig. 4 er hver flate 5 forsynt med et flertal fremspringende deler 7 og fordypninger 8, som sett fra strømningskanalens indre, hvorved hver fremspringende del 7 innbefatter en hump 7 og nevnte fordypning 8 innbefatter en grop 8. Derved strekker en hump 7 på en av flatene 5 seg delvis inn i en grop 8 på en annen flate 5. Gropen 8 er plassert midt imot humpen 7, og overflatene på humpen 7 og gropen 8 har tilsvarende former.

Anordningen for lyddemping av strømningskanal innbefatter ledevegger 51 orientert i en vinkel til den generelle orienteringen av de grop- og humptilveiebrakte flatene 5, i dette tilfellet vinkelrett på orienteringen av det sistnevnte. Ledeveggene 51 strekker seg gjennom hele stabelen av de grop- og humptilveiebrakte flatene 5. I fig. 6 kan det bli sett hvordan lede veggene 51 tvinger strømningen i en bane gjennom anordningen for lyddemping av strømningskanal. Det kan bli sagt att utførelsesformen i fig. 5 og 6 tilveiebringer en andre dimensjon til fluidstrømningen.

Slike ledevegger 51 kan også bli brukt i forbindelse med flatene med former som vist i fig. 1,2 eller 2a. Imidlertid er disse flatene 5 vist i fig. 5 spesielt fordelaktige å bli brukt sammen med slike ledevegger 51 siden de tvinger det strømmende fluidet i en opp og ned bevegelse, uavhengig av den horisontale retningen av strømningen.

Som det kan bli sett i fig. 5 er noen ledevegger 51 tilveiebrakt ved anordningens kanter, mens en strekker seg gjennom stabelen med flater 5 i en avstand fra kantene til anordningen. I ethvert tilfelle kan ledevegger 51 bli integrert med stabelen av flater 5 på en enkel måte ved produksjon. En lede vegg 51 tiltenkt å strekke seg gjennom stabelen av flater 5 i en avstand fra kantene til anordningen kan bli inkorporert bare ved å frese spor i flatene 5, sette ledeveggene 51 inn i sporene og feste dem til flatene 5, f.eks. ved sveising.

Fig. 7 viser et skjematisk tverrsnittsbilde av en anordning for lyddemping av lydkanal i henhold til enda en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen. Anordningen definerer et flertall strømningskanaler som innbefatter et flertall innløpsåpninger 3 og utløpsåpninger 4. Strømningskanalen er delvis avgrenset av tre akustiske energidissipative vegger 5 formet av flater 5 som definerer strømningskanalene mellom seg. Flatene 5, utstyrt med fremspringende deler 7 og fordypninger 8 kan for eksempel være av typene vist i fig. 1, 2, 2a eller 3.

Flatene 5 er forsynt med åpninger 52, hvorved åpninger i nærliggende flater er forskjøvet i en retning parallell til flatene 5. Derved er en fluidstrømning tvunget parallell til flatene mellom å passere suksessive åpninger 52 i stabelen av flater. Det kan bli sagt at utførelsesformen i fig. 7 tilveiebringer en tredje dimensjon til fluidstrømningen. Den kan valgfritt bli brukt i forbindelse med ledevegger 51 som vist i fig. 5. Fig. 8 viser et perspektivbilde på en anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til fortsatt en annen utførelsesform av oppfinnelsen. En anordning for lyddemping av strømningskanal 1 innbefatter et rør 101, og fire akustiske energidissipative vegger 5 former delere som tilveiebringer fire strømningskanaler 2 i røret 101. Hver strømningskanal 2 har en innløpsåpning 3 og en utløpsåpning 4. Som det kan ses fra fig. 8 er røret 102 vridd, og også de akustiske energidissipative veggene 5 er vridd. Derved kan utløpsåpningen 4 til strømningskanalen 2 ikke bli sett fra innløpsåpningen 3 og omvendt. Lydbølger i strømningskanalene 2 vil støte mot overflatene på de akustiske energidissipative veggene 5 og vil derved bli absorbert. Videre, vridningen forsyner de akustiske energidissipative veggene 5 med en jevn krumming som minimerer risikoen for separasjon av fluidstrømningen fra kanaloverflatene, og derfor er trykkfallet holdt til et minimum. Fig. 9 viser et endebilde av en anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til enda en annen utførelsesform av oppfinnelsen. En anordning for lyddemping av strømningskanal 1 innbefatter et rundt rør 101, og en akustisk energidissipativ vegg 5 former en deler som tilveiebringer to strømningskanaler 2 i røret 101. Fig. 10 viser et sidebilde av veggen 5, og det kan bli sett at denne er vridd. Derved kan en utløpsåpning av begge strømningskanalene 2 ikke bli sett fra en innløpsåpning av den. Lydbølger vil dermed bli absorbert og trykkfallet vil bli holdt på et minimum for den samme årsaken som utpekt over i forbindelse med fig. 8.

Alternativt er veggen 5 i utførelsesformen vist i fig. 9 og 10 korrugert, ganske lik en spiral som er ofte brukt for å pynte juletrær. Dette vil tilveiebringe en enkel produksjon av anordningen for lyddemping av strømningskanal.

Fig. 11 og 12 viser en anordning for lyddemping av strømningskanal 1 i henhold til en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen. Anordningen 1 innbefatter en akustisk energidissipativ vegg 5 som er rullet, hvorved en strømningskanal 2 er formet mellom etterfølgende innpakkinger av den akustiske energidissipative veggen 5.

Endevegger 102, 103 er tilveiebrakt i hver ende av den rullede akustiske energidissipative veggen 5. Strømningskanalen 2 har to innløpsåpninger 3 i hver av endeveggene. Alternativt kan den ha mer enn en innløpsåpning i hver endevegg. Som et ytterligere alternativ har strømningskanalen 2 en eller flere innløpsåpninger 3 i bare en av endeveggene. En utløpsåpning 4 i strømningskanalen er tilveiebrakt ved en ytre kant av den rullede akustiske energidissipative veggen 5. Den rullede konfigurasjonen av den akustiske energidissipative veggen 5 gir som et resultat at utløpsåpningen 4 av strømningskanalen 2 ikke kan bli sett fra innløpsåpningen 3 og omvendt. Derfor vil lydbølger i strømningskanalen 2 støte mot overflatene på de akustiske energidissipative veggene 5, og vil derved bli absorbert. Videre forsyner rullen den akustiske energidissipative veggen 5 med en jevn krumming som minimerer risikoen for separasjon av fluidstrømningen fra kanaloverflatene, og derfor er trykkfallet holdt på et minimum. Fig. 13 viser et tverrsnitt av en anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til enda en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen. Anordningen 1 innbefatter to akustiske energidissipative vegger 5 som er rullet og posisjonert slik at rullene som er dannet er sammenflettet. Derved er en strømningskanal 2 formet mellom etterfølgende innpakkinger av de sammenflettede akustiske energidissipative veggene 5. Fig. 14 viser et tverrsnitt av en anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Anordningen er tilsvarende den som er vist i fig. 13, og avviker bare i det at den har en flatere form, som gjør den passende for applikasjoner der plassen er begrenset. Fig. 15 viser et perspektivisk bilde av en anordning for lyddemping av strømningskanal 1 i henhold til en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen. Anordningen 1 innbefatter et bøyd rør 101 dannet av en akustisk energidissipativ vegg 5. Røret 101 former en strømningskanal 2 som har en innløpsåpning 3 og en utløpsåpning 4. Siden røret er bøyd kan utløpsåpningen 4 av strømningskanalen 2 ikke bli sett fra innløpsåpningen 3 og omvendt. Derfor vil lydbølger i strømningskanalen 2 støte mot den indre overflaten av den akustiske energidissipative veggen 5 og vil dermed bli absorbert. Videre forsyner bøyningen den akustiske energidissipative veggen 5 med en jevn krumming som minimerer risikoen for separasjon av fluidstrømningen fra kanaloverflatene, og derfor er trykkfallet holdt til et minimum. Det bør bemerkes at veggen 5 i røret 101 strekker seg hovedsakelig hele veien inn i sentret C av spiralen dannet av røret. Derved er en plasseffektiv anordning tilveiebrakt.

Fig. 16 viser et perspektivbilde av en anordning for lyddemping av strømningskanal 1 i henhold til et ytterligere alternativ av oppfinnelsen. Anordningen 1 er arrangert for å presentere en strømningskanal som har en innløpsåpning 3 og en utløpsåpning 4. Strømningskanalen 2 er avgrenset av akustiske energidissipative vegger 5. Derved er strømningskanalen forsynt med en spiral og skrueformet som stiger oppover mens dens radius minsker.

Som nevnt over kan den akustiske energidissipative veggen være forsynt med et flertall mikroperforeringer. Disse kan være av enhver passende form, for eksempel på formen av sylindriske mikroborehull, eller av mikrospalter, som beskrevet i EP0876539B1 og vist i fig. 17. Mikroborehull eller mikrospalter kan bli oppnådd ved enhver egnet prosess, slik som laserkutting, skjæreverktøykutting eller drilling. Alternativt kan den akustiske energidissipative veggen innbefatte en flate, produsert som diskutert over med referanse til fig. 1, hvorved flaten er forsynt med et dempende lag, som vil ha en vibrasjonsdempende effekt på de tynne flatene. Som et ytterligere alternativ, referer til fig. 18, kan den akustiske energidissipative veggen innbefatte et dempende lag 104 mellom to flater 105, noen ganger referert til som en MPM-flate (Metall Plastikk Metall). I stedet kan den akustiske energidissipative veggen bli forsynt med en såkalt RPR-flate (Rubber Plastic Rubber).

Fortrinnsvis er anordningen for lyddemping av strømningskanal i henhold til oppfinnelsen arrangert for å tilveiebringe en maksimum lydenergidissipasjon gjennom et flertall dissipasjonsprosesser som resulterer i termiske tap, slik som

- absorpsjon av den akustiske motstanden,

- membranabsorpsjon (masserelatert eksitasjon med vibrasjonstap),

- koinsidensabsorposjon (vibrasjonstap), og

- elastiske belastningstap.

Absorpsjon ved akustisk motstand kan være tilveiebrakt av porøse materialer, slik som ikke-vevde materialer eller flater forsynt med mikroborehull som beskrevet over, eller en mikroperforert vegg som beskrevet over med referanse til fig. 17.

Membranabsorpsjonen bøyer bølger avhengig av masseendestivheten til veggen. I enhver utførelsesform av oppfinnelsen der nærliggende strømningskanaler er separert av en akustisk energidissipativ vegg, se f.eks. fig. 8, 9, 10,11 og 12, er en slik vegg 5 fortrinnsvis tynn, mer foretrukket innenfor området 0,01 mm - 1 mm. Dette vil forsterke lyddempingen ved membranabsorpsjon. Fig. 19 viser skjematisk strømningskanalformen presentert av utførelsesformen i fig. 11 og 12. Fig. 20 illustrerer strømningen gjennom strømningskanaler formet av veggene med formen vist i fig. 1 over. I fig. 19 og 20 er strømningsretningen indikert med piler. Linjer 111, vinkelrett på strømningsretningen avbilder høytrykksregioner med forplantende lydbølger, og lavtrykksregioner er indikert av referansenummeret 112. Det kan ses at visse høytrykksregioner 111 vil inntreffe nærliggende til lavtrykksregioner 112 i en nærliggende strømningskanal. Siden den delende veggen 5 er tynn vil den deformeres på grunn av disse trykkdifferansene, og dette vil fjerne energi fra lydbølgene.

Koinsidensabsorpsjon er et resonansfenomen som er avhengig av den naturlige bølgelengden til veggen. Plastikkmaterialer er fordelaktige i det at de har en høy vibrasjonstapsfaktor og dermed tillate en høy koinsidensabsorpsjon av lydenergien. Vibrasjonstapsfaktoren for materialet i veggen 5 er fortrinnsvis minst 0,1.

I tillegg til å tillate membranabsorpsjon har den tynne veggen 5 fordelen at det tar veldig liten plass, og den reduserer ikke strømningens tverrsnittsareal vesentlig. Den tynne veggen 5 kan bli laget av metall eller plastikkflater, aluminium, kobber eller messingfolie, polymerfiberstoff, metallfibrer, tekstilfibrer, glassfibrer eller mineralullfibrer, ikke vevd stoff i polymer, cellulose/papir eller vevd stoff i metall. Elastiske belastningstap er avhengig av nivået på belastningene som inntreffer i planet til veggen. For å forsterke denne typen tap er veggen fortrinnsvis tynn, som beskrevet over, og et elastisk materiale er brukt, slik som gummi eller et mykt plastikkmateriale.

Claims

1. En anordning for lyddemping av strømningskanal som definerer minst to strømningskanaler (2) innbefattende en innløpsåpning (3) og en utløpsåpning (4), hvori utløpsåpningen (4) av hver strømningskanal (2) ikke kan bli sett fra innløpsåpningen (3) og omvendtkarakterisert vedat hver strømningskanal (2) er i det minste delvis avgrenset av minst to akustiske energidissipative vegger (5,6)) formet av en første og en andre flate (5, 6) som definerer en første av strømningskanalene (2) mellom seg, nevnte første og andre flate (5, 6) er hver forsynt med minst en fremspringende del (7) og/eller fordypning (8), og en tredje flate som definerer en andre av strømningskanalene (2) sammen med nevnte andre flate (6), nevnte tredje flate er forsynt med minst ett fremspring (7) og/eller innsnitt (8).

2. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til krav 1, hvori den akustiske energidissipative veggen (5, 6) presenterer en jevn krumming i forhold til strømningskanalens (2) indre.

3. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til krav 1, hvori nevnte fremspringende del (7) og/eller fordypning (8) er arrangert slik at tverrsnittsarealet av strømningskanalen (2) er hovedsakelig konstant.

4. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til krav 1, hvori nevnte fremspringende del (7) innbefatter en egg og nevnte fordypning (8) innbefatter en dal, nevnte egg og dal er arrangert slik at tverrsnittsarealet av strømningskanalen (2) er hovedsakelig konstant.

5. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til krav 4, hvori eggen og dalen er hovedsakelig rette og strekker seg hovedsakelig i den transversale retningen i forhold til retningen til strømningskanalen (2).

6. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til krav 4, hvori eggen og dalen hver danner en lukket sløyfe.

7. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til krav 6, hvori eggen og dalen er sirkulære.

8. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til krav 4, hvori eggen og dalen hver forestiller en spiralform.

9. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til hvilket som helst av kravene 1 eller 3, hvori nevnte fremspringende del (7) innbefatter en hump og nevnte fordypning (8) innbefatter en grop, nevnte hump og grop er arrangert slik at tverrsnittsarealet av strømningskanalen (2) er hovedsakelig konstant.

10. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til hvilket som helst av kravene 1-9, innbefattende minst en lede vegg (51) orientert i en vinkel til orienteringen av de første og andre flatene (5, 6) for å lede en fluidstrømning i et plan som er parallelt med den første og andre flaten (5,6).

11. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til hvilket som helst av kravene 1-10, hvorved minst to av flatene (5) er hver forsynt med minst en åpning (52), hvorved åpninger i nærliggende flater er forskjøvet i en retning parallell med flatene (5) slik at en fluidstrømning er tvunget parallell med flatene når de passerer fra en åpning i en av flatene til en åpning i en nærliggende flate.

12. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvorved minst en av de akustiske energidissipative veggene (5, 6) er forsynt med et flertall mikroperforeringer.

13. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til hvilket som helst av kravene 1-11, hvorved minst en av de akustiske energidissipative veggene (5, 6) innbefatter en flate med et dempende lager.

14. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til hvilket som helst av kravene 1-11, hvorved minst en av de akustiske energidissipative veggene (5, 6) innbefatter et dempende lag mellom to flater.

15. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvorved tykkelsen av minst en av de akustiske energidissipative veggene (5, 6) er innenfor området 0,001 - 3 mm, fortrinnsvis 0,01 mm - 1 mm.

16. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvorved minst en av de akustiske energidissipative veggene har en akustisk impedans som korresponderer til omtrent 0,1 til 10, fortrinnsvis 0,5 til 5, og mest foretrukket 1 til 3 ganger bølgeimpedansen til det strømmende fluidet.

17. En anordning for lyddemping av strømningskanal i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvorved vibrasjonstapsfaktoren for materialet av minst en av de akustiske energidissipative veggene (5, 6) er minst 0,1.