WO2007012537A1 - Schalldämpfer, insbesondere für ein hausgerät - Google Patents

Schalldämpfer, insbesondere für ein hausgerät Download PDF

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Andreas Ziemann
Johannes Langbein
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Definitions

  • the invention relates to a silencer for a flow of a gas acted upon by a noise, comprising a pipe section which is substantially straight along an axis.
  • Such a silencer is intended to dampen a noise in a flow of a gas, in particular air, and thus to reduce the corresponding load of the environment of a device in which the noise is generated.
  • the device is a household appliance such as an air conditioner, a refrigerator, an extractor hood or a tumble dryer, and the gas is typically air which is drawn into the device for some purpose from the environment. Any blower used for such a purpose produces a clearly perceptible noise. If a domestic appliance provided with such a blower is also to be operated in a quiet environment, for example in a household at night, such noise may be undesirable.
  • a silencer for a domestic appliance must have the smallest possible dimensions, as cheap and easy to produce and may not significantly affect the flow of a gas in which it is intended to dampen unwanted noise, and above all cause no undesirable pressure loss.
  • the present invention to be described based on the object to provide a simple and inexpensive to manufacture generic silencer whose application avoids an undesirable influence on the flow.
  • a silencer for a flow of a gas acted upon by a noise a) a pipe section which is substantially straight along an axis and which is delimited by two openings arranged one behind the other with respect to the axis; b) a slightly inserted on the axis in the pipe section guide body, which is held by at least one spoke; in which silencer c) a projection of the guide body parallel to the axis on a surface containing the openings substantially completely covers this opening; d) the guide body and the guide body facing inner surface are flowed around substantially without the formation of turbulence of the flow.
  • This muffler in addition to its intended property has the advantage that the intended guide evened the flow in the pipe section and thus improves the flow of a downstream of the muffler blower.
  • the further influence of the flow which can be expressed in particular in a pressure loss incurred over the muffler, extremely low, because the muffler contains no component that could contribute to the formation of turbulence and the like, and thus further noise development.
  • the muffler is preferably rotationally symmetrical with respect to the axis, in particular circularly symmetrical.
  • the pipe section in an area surrounding the guide body opposite at least one opening on extended cross-sections. This ensures that obstruction of the flow through a cross-sectional constriction is excluded.
  • the pipe section has a lining made of a sound-absorbing material;
  • the guide body consists of a sound-insulating material.
  • the design of the guide body requires that sound waves, with which the flow is applied, can penetrate the muffler under no circumstances without multiple reflection.
  • the use of sound absorbing material such as polyurethane foam promotes the damping effect of the muffler in that a necessary reflection of sound waves is possible only with loss of energy.
  • the guide body is preferably held by a plurality of spokes, and this expedient in a rotationally symmetrical arrangement. This arrangement contributes to a homogenization of the flow in the muffler.
  • the guide body and the inner surface are formed such that a channel formed between them can be flowed through by the flow, without in the
  • the openings comprise first and second openings, the first opening having a larger cross-section than the second opening, and the second opening being intended for connection to a source of noise, in particular a fan.
  • a particularly preferred embodiment of the muffler is characterized in that a first opening has a larger cross section than a second opening, that the first opening is covered by a grid, and that a source for the
  • a connection of the noise generating source to the smaller of the two openings of the pipe section additionally supports.
  • a preferred use of the muffler takes place on a blower of a household appliance.
  • the single FIGURE shows a silencer for a sound-flow of a gas flowing against the direction of the arrow along the axis 2 through the pipe section 1.
  • the pipe section 1 is bounded by two with respect to the axis 2 successive openings 3 and 4.
  • Provided inside the pipe section 1 is held by a plurality of spokes 6 LeitMech 5.
  • This guide body 5 is perpendicular to the axis 2 so far expanded that its projection parallel to the axis 2 to a second opening 4 containing surface, this second opening 4 substantially completely covered. Therefore, as viewed from the first opening 3, the second opening 4 is completely covered by the guide body 5, and this means that a sound wave emitted from the second opening 4 can reach the first opening 3 only after multiple reflection in the muffler.
  • the guide body 5 and an inner surface 7 of the pipe section 1 facing it are designed so that they can flow around the flow substantially without the formation of turbulence. This means, in particular, that sharp edges which extend more or less transversely to the flow and at which turbulence could form are avoided.
  • the guide body 5 is held by a plurality of spokes 6, which are provided in a grating 9 inserted into the silencer at the second opening 3, to which the guide body 5 is fastened, in particular by an adhesive or snap connection.
  • the pipe section 1 has a lining 8 made of a sound-insulating material, for example polyurethane foam, on; from a corresponding material and the guide body 5.
  • a sound-insulating material for example polyurethane foam
  • the guide body 5 and the inner surface 7 are formed such that a channel formed between them can be flowed through by the flow, without a flow velocity occurring in the flow, which is substantially greater than any in the flow in a passage through one of the openings 3, 4 occurring flow velocity.
  • the second opening 4 has a smaller cross-section than the first opening 3, therefore, the just mentioned criterion is met if the flow velocity in the channel remains smaller than in the second opening 4. Thus, shock losses and vortices are avoided in the flow flowing through the channel.
  • a source 10 for the sound to be damped is sketched near the second opening 4.
  • This source 10 is in particular a blower of a household appliance. From this source 10 of the sound passes in the direction of the arrow through the second opening 4 into the muffler, where it is attenuated so far that it outside the grid 9, which would be placed on an outer surface of a household appliance, no more or possibly even with no more disturbing intensity can be perceived.
  • the silencer is suitable for use on any household appliance having a fan for the intake of air.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schalldämpfer für eine mit einem Geräusch beaufschlagte Strömung eines Gases, umfassend ein entlang einer Achse (2) im Wesentlichen gerades Rohrstück (1), welches von zwei bezüglich der Achse (2) hintereinander liegenden Öffnungen (3 und 4) begrenzt ist, und welches einen etwa auf der Achse (2) in das Rohrstück (1) angesetzten Leitkörper (5), welcher von zumindest einer Speiche (6) gehalten ist, aufweist. Eine Projektion des Leitkörpers (5) parallel zu der Achse (2) auf eine der Öffnungen (3 und 4) enthaltene Fläche überdeckt diese Öffnung im Wesentlichen vollständig, und der Leitkörper (5) und eine diesem zugewandte Innenfläche (7) sind im Wesentlichen ohne Bildung von Turbulenz von der Strömung umströmbar.

Description

Schalldämpfer, insbesondere für ein Hausgerät
Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für eine mit einem Geräusch beaufschlagte Strömung eines Gases, umfassend ein entlang einer Achse im Wesentlichen gerades Rohrstück.
Ein solcher Schalldämpfer geht jeweils hervor aus der EP 0 674 747 B1 , der EP 1 510 166 A2, der EP 1 371 920 A2 und der EP 1 510 165 A2.
Ein solcher Schalldämpfer ist dazu bestimmt, ein Geräusch in einer Strömung eines Gases, insbesondere Luft, zu dämpfen und somit die entsprechende Belastung der Umgebung eines Gerätes, in welchem das Geräusch erzeugt wird, zu vermindern. Das Gerät ist insbesondere ein Hausgerät wie eine Klimaanlage, ein Kühlschrank, eine Dunstabzugshaube oder ein Wäschetrockner, und dabei ist das Gas in der Regel Luft, welche zu irgendeinem Zweck aus der Umgebung in das Gerät hinein gesaugt wird. Jedes zu einem solchen Zweck eingesetztes Gebläse erzeugt ein deutlich wahrnehmbares Geräusch. Wenn ein mit einem solchen Gebläse versehenes Hausgerät auch in ruhiger Umgebung, beispielsweise in einem Haushalt zur Nachtzeit, betrieben werden soll, kann ein solches Geräusch unerwünscht sein.
Dementsprechend besteht ein Wunsch zur Vermeidung solcher Geräuschbelastung und daraus ergibt sich ein Bedürfnis nach einem geeigneten Schalldämpfer. Ein Schalldämpfer für ein Hausgerät muss möglichst geringe Abmessungen aufweisen, möglichst billig und einfach herstellbar sein und darf die Strömung eines Gases, in welcher er unerwünschtes Geräusch dämpfen soll, nicht wesentlich beeinflussen und dabei vor allem keinen unerwünschten Druckverlust verursachen.
Dementsprechend beruht die vorliegend zu beschreibende Erfindung auf der Aufgabe, einen einfach und billig herzustellenden gattungsgemäßen Schalldämpfer anzugeben, dessen Anwendung eine unerwünschte Beeinflussung der Strömung vermeidet.
Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben wird ein Schalldämpfer für eine mit einem Geräusch beaufschlagte Strömung eines Gases umfassend a) ein entlang einer Achse im Wesentlichen gerades Rohrstück, welches von zwei bezüglich der Achse hintereinander liegenden Öffnungen begrenzt ist; b) einen etwas auf der Achse in das Rohrstück eingesetzten Leitkörper, welcher von zumindest einer Speiche gehalten ist; bei welchem Schalldämpfer c) eine Projektion des Leitkörpers parallel zu der Achse auf eine an der Öffnungen enthaltende Fläche diese Öffnung im Wesentlichen vollständig überdeckt; d) der Leitkörper und eine dem Leitkörper zugewandte Innenfläche im Wesentlichen ohne Bildung von Turbulenz von der Strömung umströmbar sind.
Dieser Schalldämpfer hat neben seiner bestimmungsgemäßen Eigenschaft den Vorteil, dass der vorgesehene Leitkörper die Strömung in dem Rohrstück vergleichmäßigt und somit die Anströmung eines dem Schalldämpfer nachzuschaltenden Gebläses verbessert. Dabei bleibt die weitere Beeinflussung der Strömung, die sich insbesondere in einem über dem Schalldämpfer anfallenden Druckverlust äußern kann, ausgesprochen gering, denn der Schalldämpfer enthält keinerlei Komponente, die zur Entstehung von Turbulenz und dergleichen, und damit weiterer Geräuschentwicklung, beitragen könnte.
Der Schalldämpfer ist vorzugsweise bezüglich der Achse rotationssymmetrisch, insbesondere kreissymmetrisch, ausgebildet.
Ebenfalls vorzugsweise weist das Rohrstück in einem dem Leitkörper umgebenen Bereich gegenüber zumindest einer Öffnung erweiterte Querschnitte auf. Die stellt sicher, dass eine Behinderung der Strömung durch eine Querschnittsverengung ausgeschlossen ist.
Besonders bevorzugt weist das Rohrstück eine Auskleidung aus einem schalldämmenden Material auf; alternativ oder zusätzlich besteht der Leitkörper aus einem schalldämmenden Material. Die Auslegung des Leitkörpers bedingt, dass Schallwellen, mit welchem die Strömung beaufschlagt ist, den Schalldämpfer keinesfalls ohne mehrfache Reflexion durchdringen können. Die Benutzung schalldämmenden Materials wie Polyurethanschaum fördert die dämpfende Wirkung des Schalldämpfers dadurch, dass eine notwendige Reflexion von Schallwellen nur unter Energieverlust möglich ist. Der Leitkörper ist vorzugsweise von einer Mehrzahl von Speichen gehalten, und dies zweckmäßig in einer rotationssymmetrischen Anordnung. Diese Anordnung trägt bei zu einer Vergleichmäßigung der Strömung in dem Schalldämpfer.
Weiter bevorzugt sind der Leitkörper und die Innenfläche derart ausgeformt, dass ein zwischen ihnen gebildeter Kanal von der Strömung durchströmbar ist, ohne dass in der
Strömung eine Strömungsgeschwindigkeit auftritt, welche wesentlich größer ist als jede in der Strömung bei einem Durchtritt durch eine der Öffnungen auftretende
Strömungsgeschwindigkeit. Somit werden Stoßverluste und Wirbel in der den
Schalldämpfer durchströmenden Strömung vermieden. Mit zusätzlichem Vorzug umfassen die Öffnungen eine erste und eine zweite Öffnung, wobei die erste Öffnung einen größeren Querschnitt als die zweite Öffnung aufweist, und wobei die zweite Öffnung bestimmt ist zum Anschluss an eine Quelle für das Geräusch, insbesondere ein Gebläse.
Eine besonders bevorzugte Ausbildung des Schalldämpfers zeichnet sich dadurch aus, dass eine erste Öffnung einen größeren Querschnitt als eine zweite Öffnung aufweist, dass die erste Öffnung von einem Gitter abgedeckt ist, und dass eine Quelle für das
Geräusch an die zweite Öffnung angeschlossen ist. Durch das vorgesehene Gitter wird die Strömung weiter vergleichmäßigt und damit die dämpfende Wirkung des
Schalldämpfers unterstützt. Ein Anschluss der das Geräusch erzeugenden Quelle an die kleinere der beiden Öffnungen des Rohrstücks unterstützt zusätzlich.
Eine bevorzugte Verwendung des Schalldämpfers erfolgt an einem Gebläse eines Hausgerätes.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Schalldämpfer für eine mit einem Geräusch beaufschlagte Strömung eines Gases, welche entgegen der Richtung des Pfeils entlang der Achse 2 durch das Rohrstück 1 fließt. Das Rohrstück 1 ist begrenzt von zwei bezüglich der Achse 2 hintereinander liegenden Öffnungen 3 und 4. Im Inneren des Rohrstücks 1 vorgesehen ist ein von mehreren Speichen 6 gehaltener Leitkörper 5. Dieser Leitkörper 5 ist senkrecht zur Achse 2 soweit ausgedehnt, dass seine Projektion parallel zu der Achse 2 auf eine die zweite Öffnung 4 enthaltende Fläche diese zweite Öffnung 4 im Wesentlichen vollständig überdeckt. Deshalb ist die zweite Öffnung 4 von der ersten Öffnung 3 aus gesehen von dem Leitkörper 5 vollständig überdeckt, und dies bedeutet, dass eine von der zweiten Öffnung 4 ausgehende Schallwelle die erste Öffnung 3 nur nach einer mehrfachen Reflexion in dem Schalldämpfer erreichen kann. Außerdem sind der Leitkörper 5 und eine diesen zugewandte Innenfläche 7 des Rohrstücks 1 so ausgelegt, dass sie im Wesentlichen ohne Bildung von Turbulenz von der Strömung umströmbar sind. Dies bedeutet insbesondere, dass scharfe Kanten, die sich mehr oder weniger quer zu der Strömung erstrecken und an denen sich eine Turbulenz bilden könnte, vermieden sind. Der Leitkörper 5 ist gehalten von mehreren Speichen 6, welche in einem an der zweiten Öffnung 3 in den Schalldämpfer eingesetzten Gitter 9, an welchem der Leitkörper 5 insbesondere durch eine Kleb- oder Schnappverbindung befestigt ist, vorgesehen sind.
Das Rohrstück 1 weist eine Auskleidung 8 aus einem schalldämmenden Material, beispielsweise Polyurethanschaum, auf; aus einem entsprechendem Material besteht auch der Leitkörper 5.
Der Leitkörper 5 und die Innenfläche 7 sind derart ausgeformt, dass ein zwischen ihnen gebildeter Kanal von der Strömung durchströmbar ist, ohne dass in der Strömung eine Strömungsgeschwindigkeit auftritt, welche wesentlich größer ist als jede in der Strömung bei einem Durchtritt durch eine der Öffnungen 3,4 auftretende Strömungsgeschwindigkeit. Vorliegend hat die zweite Öffnung 4 einen kleineren Querschnitt als die erste Öffnung 3, deshalb ist das soeben genannte Kriterium erfüllt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit im Kanal kleiner bleibt als in der zweiten Öffnung 4. Somit werden Stoßverluste und Wirbel in der den Kanal durchströmenden Strömung vermieden.
Eine Quelle 10 für das zu dämmende Geräusch ist in der Nähe der zweiten Öffnung 4 skizziert. Diese Quelle 10 ist insbesondere ein Gebläse eines Hausgerätes. Von dieser Quelle 10 aus gelangt der Schall in Richtung des Pfeils durch die zweite Öffnung 4 hindurch in den Schalldämpfer, wo er soweit gedämpft wird, dass es außerhalb des Gitters 9, welches an einer Außenfläche eines Hausgerätes anzuordnen wäre, nicht mehr oder allenfalls noch mit einer keinesfalls mehr störenden Intensität wahrgenommen werden kann. Der Schalldämpfer ist geeignet zum Einsatz an jedwedem Hausgerät, welches ein Gebläse zum Einzug von Luft aufweist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Schalldämpfer für eine mit einem Geräusch beaufschlagte Strömung eines Gases, umfassend a) ein entlang einer Achse (2) im Wesentlichen gerades Rohrstück (1), welches von zwei bezüglich der Achse (2) hintereinander liegenden Öffnungen (3,4) begrenzt ist; b) einen etwa auf der Achse (2) in das Rohrstück (1) eingesetzten Leitkörper (5), welcher von zumindest einer Speiche (6) gehalten ist; bei welchem c) eine Projektion des Leitkörpers (5) parallel zu der Achse (2) auf eine eine der Öffnungen (3,4) enthaltende Fläche diese Öffnung (3,4) im Wesentlichen vollständig überdeckt; d) der Leitkörper (5) und eine dem Leitkörper (5) zugewandte Innenfläche (7) im
Wesentlichen ohne Bildung von Turbulenz von der Strömung umströmbar sind.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, welcher bezüglich der Achse (1) rotationssymmetrisch, insbesondere kreissymmetrisch, ausgebildet ist.
3. Schalldämpfer nach einem der vorigen Ansprüche, bei welchem das Rohrstück (1) in einem den Leitkörper (6) umgebenden Bereich gegenüber zumindest einer Öffnung (3,4) erweiterte Querschnitte aufweist.
4. Schalldämpfer nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem das Rohrstück (1) eine Auskleidung (8) aus einem schalldämmenden Material aufweist.
5. Schalldämpfer nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem der Leitkörper (5) aus einem schalldämmenden Material besteht.
6. Schalldämpfer nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem der Leitkörper (5) durch eine Mehrzahl von Speichen (6) gehalten ist.
7. Schalldämpfer nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem der Leitkörper (5) und die Innenfläche (7) derart ausgeformt sind, dass ein zwischen ihnen gebildeter Kanal von der Strömung durchströmbar ist, ohne dass in der Strömung eine Strömungsgeschwindigkeit auftritt, welche wesentlich größer ist als jede in der Strömung bei einem Durchtritt durch eine der Öffnungen (3,4) auftretende
Strömungsgeschwindigkeit.
8. Schalldämpfer nach Anspruch 7, bei dem die Öffnungen (3,4) eine erste Öffnung (3) und eine zweite Öffnung (4) umfassen, wobei die erste Öffnung (3) einen größeren Querschnitt als die zweite Öffnung (4) aufweist, und wobei die zweite Öffnung (4) bestimmt ist zum Anschluss an eine Quelle (10) für das Geräusch.
9. Schalldämpfer nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem a) eine erste Öffnung (3) einen größeren Querschnitt als eine zweite Öffnung (4) aufweist; b) die erste Öffnung (3) von einem Gitter (9) abgedeckt ist; c) die zweite Öffnung (4) bestimmt ist zum Anschluss an eine Quelle (10) für das Geräusch.
10. Schalldämpfer nach einem der vorigen Ansprüche, welcher an ein Gebläse (10) eines Hausgerätes angeschlossen ist.
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