DE2701830A1

DE2701830A1 - Schalldaempfer fuer luft- oder gasstroemungen

Info

Publication number: DE2701830A1
Application number: DE19772701830
Authority: DE
Inventors: Matti Purhonen
Original assignee: Temet Oy
Current assignee: Temet Oy
Priority date: 1976-01-21
Filing date: 1977-01-18
Publication date: 1977-07-28
Also published as: DE2701830C2; SE7700497L; GB1520701A; SE421342B; FI56584C; FI760137A; US4109754A; FI56584B

Description

270183Q

Schalldämpfer für Luft- oder Gasströmungen

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Luftoder Gasströmungen, welcher einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen, an einander entgegengesetzten Enden mit einem eintrittseitigen und einem austrittseitigen Anschluss versehen Strömungskanal umfasst, dessen eine*Wandpaar sich konkav und dessen anderes Wandpaar sich konvex vom eintrittseitigen Anschluss zum austrittseitigen Anschluss erstreckt.

Es ist bereits bekannt, einen derartigen Schalldämpfer zur Dämpfung des Geräuschs eines in einem Kanal oder Rohr strömenden Luftoder Gasstroms oder zur Dämpfung des von strömungstechnischen Maschinen oder Apparaten erzeugten, sich über die Rohr- bzw. Kanalleitung ausbereitenden Geräuschs zu verwenden. Der Schalldämpfer des oben umrissenen Typs gestaltet sich in mehrerer Beziehung vorteilhafter als dit anderen Schalldämpfer herkömmlicher Bauart, u.a. deshalb, weil der Strömungswiderstand und gleichzeitig auch die Eigenschallerzeugung des Schalldämpfers dank strömungstechnisch günstiger Ausformung geringer sind, weil der Bedarf an Schalldämpfungsmaterial infolge der geringen Wandfläche des Strömungskanals niedriger liegt, und weil auch der Platzbedarf wegen des kleinen Strömungswiderstandes geringer ist". Jedoch weist der Schalldämpfer des vorangehend umrissenen Typs den gleichen Mangel wie die anderen bisher bekannten Schalldämpfer auf: nämlich eine zu schwache Dämpfung der niedrigen Frequenzen und eine zu starke Dämpfung der hohen Frequenzen (über 1000 Hz) des Geräuschs, wodurch die niedrigen Frequenzen

7 0 9 8 3 0 / 0 3 3 9

in unverthältnismässig starkem Masse als störend empfunden werden.

Mit der vorliegenden Erfinnung soll ein Schalldämpfer geschaffen werden, der auch die niedrigen Tonfrequenzen wirksam zu dämpfen vermag. Erreicht wird diese Zielsetzung mit dem erfindungsgemässen Schalldämpfer, für den mit den Strömungskanal-Wänden verbundene, als Resonator- und/oder Absorptionsdämpfer fungierende aussenseitige Kammern kennenzeichnend sind.

Mit dem erfindungsgemässen Schalldämpfer lassen sich auch niedrige (63-250 Hz) und mittlere (unter 1000 Hz) Tonfrequenzen wirksam dämpfen. Bewirkt wird dies durch aussenseitig angeordnete Kammern, die als Resonator- und/oder Absorptionsdämpfer wirken und verschiedene Tonfrequenzen dämpfen. Durch Variieren der Strömungskanal-Abmessungen sowie der Form, Dimensionen und Lage der Kammern lässt sich der Schalldämpfungsbereich regulieren, ohne dass die günstigen ötrömungstechnischen Eigenschaften dieses Schalldämpfers dadurch eine wesentliche Änderung erfahren. Die Kammern können zwischen den gekrümmten Strömungskanal-Wänden und dem diese tangierenden quaderförmigen Gehäuse untergebracht werden, so dass weder in Längs- noch in Quer- noch in Hochrichtung ein erhöhter Platzbedarf entsteht. Der Schalldämpfer lässt sich somit so flach gestalten, dass er in normale Lüftungs- und Klimatisationskanäle passt und deshalb besonderes gut zur Dämpfung des von Lüftunseinrichtungen (Gebläse, Regler, Kanalteile usw.) erzeugten nieder- und mittelfrequenten Schalls geeignet ist.

Im folgenden eine nähere Beschreibung der Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen, in denen

Fig. 1 die Perspektivansicht einer teilweise demontierten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalldämpfers,

Fig. 2 und 3 Querschnitte des Schalldämpfers längs der in Fig. 1 angedeuteten Geraden H-II und IH-III,

Fig. 4 die mit einer bestimmten Schalldämpfer-Dimensionierung in verschiedenen Frequenzbereichen erzielte Schalldämpfung in Kurvenform, und

709830/0889

Fig. 5 die Kurven der mit verschiedenen Schalldämpfern erzielten Dämpfung des von einem Gebläse erzeugten Geräuschs zeigt.

Der in den Zeichnungen dargestellte Schalldämpfer umfasst den Strömungskanal 1, an dessen einander entgegengesetzten Enden sich der eintrittseitige Anschluss 2 und der austrittseitige Anschluss befinden, durch welche der vom Gebläse erzeugte Luftstrom strömt. Der Strömungskanal besteht aus vier gekrümten Wänden 4,5,6 und 7, wobei sich das Wandpaar 4,5 nach aussen gewölbt und das Wandpaar 6,7 nach innen gewölbt vom einen zum anderen Ende des Kanals erstreckt, so dass sich also die Wände 4, 5 zur Kanalmitte hin voneinander entfernen, während sich die Wände 6, 7 einander nähern. Die Wände stehen jeweils senkrecht zu ihren Nachbarwänden, so dass der Strömungskanal in der zum Fliessweg senkrechten Ebene rechtwinklige Querschnittsform hat. Infolge der gekrümmten Form der Wände bleibt die Querschnittsflache des Kanals über dessen gesamte Länge im wesentlichen konstant. Die Innenflächen der Kanalwände sind mit einer aus Schalldämpfungsmaterial bestehenden Isolierschicht 8 versehen.

Der Strömungskanal 1 ist erfindungsgemäss in ein quaderförmiges Gehäuse 9 eingesetzt, welches aus den Seitenwänden 10,11,12 und sowie den Stirnwänden 14,15 besteht. Die Wände lo,ll tangieren die nach aussen gewölbten Kanalwände 4,5 in der M-.tte zwischen Kanaleintritt und -austritt; die Wände 12,13 berühren die nach innen gewölbten Kanalwände 6,7 an deren Enden. Auf allen vier Seiten sind in dem Zwischenraum zwischen Kanalwand und zugeordneter Gehäusewand in Strömungsrichtung A in gewissen gegenseitigen Abständen Trennwände 16 angeordnet, die sich quer zur Fliessrichtung erstrecken und zwischen Strömungskanal und Gehäuse eine Anzahl Kammern bilden.

Die zwischen den nach aussen gewölbten Wänden 4,5 des Strömungskanals und den zugeordneten Gehäusewänden 10,11 befindlichen Kammern 17 nehmen dabei vom eintrittseitigen Anschluss 2 zur Mitte der Wände hin volumenmässig ab und danach zum austrittseitigen Anschluss 3 hin volumenmässig zu, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.

709830/0 889

Die zwischen den nach innen gewölbten Strömungskanal-Wänden 6,7 und den zugeordneten Gehäusewänden 12,13 befindlichen Kammern IB hingegen nehmen vom eintrittseitigen Anschluss 2 zur Mitte der Wände hin volumenmässig zu und danach zum austrittseitigen Anschluss 3 hin volumenmässig ab.

Die Isolierschicht 8 des Strömungskanals bewirkt eine allgemeine Dämpfung des von der Strömung und vom Gebläse verursachten Geräuschs, und die aussenseitig am Strömungskanal befindlichen Kammern fungieren als Resonator- und/oder Absorptionsdämpfer, welche besonders die nidrigen Tonfrequenzen dämpfen.

Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der Dämpfung in den verschiedenen Frequenzbereichen, wobei die Kurven B und C das Dämpfungsvermögen zweier bereits bekannter Schalldämpfer und die Kurve D das Schalldämpfungsvermögen des erfindungsgemässen Schalldämpfers repräsentieren. Wie ersichtlich, dämpfen die bereits bekannten Schalldämpfer nieder- und mittelfrequentes Lüftungsgeräusch bezüglich der niederen und mittleren Frequenzen nur schwach, bezüglich der hohen Frequenzen, für die im allgemeinen kein grosser Dämpfungsbedarf besteht, jedoch zu stark. Der erfindungsgemässe Schalldämpfer hingegen bewirkt eine wirksame Dämpfung bei niederen und mittleren Frequenzen und eine ausreichende Dämpfung bei höheren Frequenzen, d.h. die mit ihm in den einzelnen Frequenzbereichen erzielten Dämpfungen eignen sich besser zur Bekämpfung des von Lüftungseinrichtungen verursachten Geräuschs.

Fig. 5 zeigt die Geräuschkurve E eines Gebläses ohne Schalldämpfung und die Geräuschkurve F des gleichen Gebläses nach Dämpfung des Geräuschs mit einem bereits bekannten Schalldämpfer. Wie ersichtlich, erfolgt bei den hohen Frequenzen eine zu starke Dämpfung, wobei sich die tiefen Töne dann deutlich abheben. Bei Dämpfung des gleichen Gebläse-Geräuschs mit dem erfindungsgemässen Schalldämpfer ergibt sich die Geräuschkurva G.

709830/0889

Wie aus der graphischen Darstellung hervorgeht, ist die Dämpfung - dargestellt durch den vertikal schraffierten Bereich - über den gesamten Frequenzbereich eine gleichmässigere, wobei auch bezüglich der niederen und mittleren Frequenzen eine wirksame Dämpfung erzielt wird. Die gedämpfte Geräuschkurve G folgt im wesentlichen der Kurve NR-BO.

Die Zeichnungen und die damit verbundene Beschreibung sollen lediglich der Veranschaulichung des Erfindungsgedanken dienen. In seinen Details kann der erfindungsgemässe Schalldämpfer im Rahmen der Patentansprüche auch beträchtlich modifiziert werden.

7 0 9 8 3 0/0899

Claims

Patentansprüche

1. Schalldämpfer für Luft- oder Gasströmungen, welcher einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen, an einander entgegengesetzten Enden mit einem eintrittseitigen und einem austrittseitigen Anschluss (2,3) versehenen Strömungskanal (1) umfasst, dessen eines Wandpaar (4,5) sich nach aussen gewölbt und dessen anderaiWandpaar (6,7) sich nach innen gewölbt vom eintrittseitigen zum austrittseitigen Anschluss erstreckt, gekennzeichnet durch an den Wänden (4 bis 7) des Strömungskanals (1) angeordnete, als Resonator und/oder Absorptionsdämpfer fungierende aussenseitige Kammern (17, IB).

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, dass sich die Kammern (17,1B) quer zur Fliessrichtung (A) über die entsprechenden Wände (4 bis 7) erstrecken.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (17,1B) jeder der Wände (4 bis 7) innerhalb des vom eintrittseitigen Anschluss (2) bis zur Wandmitte reichenden Abschnittes und entsprechend innerhalb des von der Wandmitte bis zum austrittseitigen Anschluss (3) reichenden Abschnittes voneinander verschiedene Volumen haben.

4. Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Volumen der Kammern (17) des einen Wandpaars (4,5) in Fliessrichtung (A) in der ersten Hälfte der Wände verringert und in der zweiten Hälfte vergrössert, während sich das Volumen der Kammern (18) des anderen Wandpaars (6,7) in der ersten Hälfte vergrössert und in der zweiten Hälfte verringert.

5. Schalldämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (1) von einem quaderförmigen Gehäuse (9) umgeben ist.

6. Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennnzeichnet, dass das eine Wandpaar (4,5) des Strömungskanals (1) die entsprechenden Wände (10,11) des Gehäuses in ihrer Mitte und das andere Wandpaar (6,7) die entsprechenden Gehäusewände (12,13) an ihren Enden berührt.

709830/0889

ORIGINAL INSPECTED

7. Schalldämpfer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeder Wand (4 bis 7) des Strömungskanals (1) und der entsprechenden Wand (10 bis 13) des Gehäuses (9) quer zur Fliessrichtung (A) verlaufende Trennwände (16) angeordnet sind, welche die besagten Kammern (17,18) ergeben.

w9830/0889