GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die Erfindung betrifft ein Schalldämmgehäuse zur Aufnahme von zumindest einem Wärmetauschgerät,
vorzugsweise einem Klima- oder Kältegerät oder einer Wärmepumpe, in einem Innenraum
des Schalldämmgehäuses,
wobei das Schalldämmgehäuse eine äußere Hülle umfasst, welche den Innenraum begrenzt,
wobei die äußere Hülle zumindest eine Ansaugöffnung für den Einlass von Frischluft
in den Innenraum und zumindest eine Ausblasöffnung zum Auslass von Abluft aus dem
Innenraum aufweist.
STAND DER TECHNIK
[0002] Wärmetauschgeräte, wie Klimageräte, Kältegeräte oder Wärmepumpen, werden beispielsweise
in der Gebäude-Klimatechnik, etwa zum Temperieren von Innenräumen, oder im Bereich
der Geothermie eingesetzt. Dabei weisen gattungsgemäße Wärmetauschgeräte stets zumindest
einen Kompressor bzw. einen den Kompressor enthaltenden Verflüssigungssatz auf. Um
einen Wärmetausch mit der Umgebung zu ermöglichen bzw. um Frischluft zur Kühlung des
Wärmetauschgeräts ansaugen zu können und erwärmte Abluft ausblasen zu können, ist
es oft notwendig, dass die Wärmetauschgeräte im Freien angebracht sind, um so den
Zugang zu Frischluft zu ermöglichen. Um die Wärmetauschgeräte einerseits vor Witterungseinflüssen
zu schützen und andererseits den von den Wärmetauschgeräten abgestrahlten Schall zu
reduzieren, sind gemäß dem Stand der Technik Schalldämmgehäuse bekannt, die die Wärmetauschgeräte
einhüllend umgeben. Dazu weisen die Schalldämmgehäuse eine äußere Hülle auf, die in
der Regel aus Blech besteht und quaderförmig ausgebildet ist, wobei die äußere Hülle
einen Innenraum begrenzt, in welchem Innenraum das Wärmetauschgerät angeordnet ist.
Die Innenflächen der äußeren Hülle, also die dem Innenraum zugewandten Flächen, sind
dabei üblicher Weise mit einer schalldämpfenden Dämmschicht versehen, die einen Großteil
der Innenflächen einnimmt.
[0003] Die äußere Hülle ist in der Regel prismatisch ausgebildet, vorzugsweise mit einem
rechteckigen Grundriss, und umfasst in daher eine obere Deckwand und eine untere Deckwand,
wobei die untere Deckwand in der Regel auch als Aufstandsfläche dient. Außerdem umfasst
die äußere Hülle einen Mantel, der aus mehreren Seitenwänden besteht. Bei einer quaderförmigen
äußeren Hülle besteht der Mantel also beispielsweise aus vier Seitenwänden. Gemäß
dem Stand der Technik ist es dabei üblich das Wärmetauschgerät im Zentrum des Schalldämmgehäuses
anzuordnen und die Luftströme mittels mehrerer Prallbleche schneckenförmig umzuleiten,
um einen schalldämpfenden Effekt zu erreichen.
[0004] Um das Ansaugen von Frischluft in das Schalldämmgehäuse zu ermöglichen, weist die
äußere Hülle des Schalldämmgehäuses zumindest eine Ansaugöffnung auf, wobei die Ansaugöffnung
in der Regel im Bereich der Mantelfläche ausgebildet ist. Ebenso weist die äußere
Hülle zumindest eine Ausblasöffnung auf, über welche die vom Wärmetauschgerät stammende
Abluft aus dem Schalldämmgehäuse entweichen kann. Insbesondere bei den oben erwähnten
Schalldämmgehäusen mit schneckenförmiger Luftführung sind die Ansaugöffnung sowie
die Ausblasöffnung im Randbereich der Seitenwände angeordnet und nehmen in der Regel
nur einen kleinen Teil der Hülle des Schalldämmgehäuses ein, um eine möglichst große
Umlenkung zu erzielen. Zudem wird die freie Fläche der Ansaug- und Ausblasöffnung
oft - etwa aufgrund von Abdeckungen, wie Lochblechen - weiter verkleinert, was die
Strömungsverhältnisse durch eine zu kleine freie Fläche im Verhältnis zur Wärmetauscher-Fläche,
weiter verschlechtert.
[0005] Ein entscheidender Nachteil der gemäß dem Stand der Technik bekannten Schalldämmgehäuse
äußert sich jedoch darin, dass durch die Öffnungen in der äußeren Hülle der im Betrieb
des Wärmetauschgeräts entstehende Schall bzw. Lärm durch die Öffnungen nach außen
gelangt und somit die gesamte Schallabsorption deutlich verringert ist. Somit tritt
der unangenehme Effekt ein, dass im Betrieb der Wärmetauscheinrichtung ein Teil der
betriebsbedingten Geräusche bzw. des Betriebslärms nach außen gelangt und so außenstehende
Personen einer Lärmbelastung durch das Wärmetauschgerät ausgesetzt sind. Ein weiterer
Nachteil des Stands der Technik liegt darin, dass sich durch die Umlenkung der Luftströme
der Strömungswiderstand stark erhöht. Da die Leistung der in den Wärmetauschgeräten
verbauten Ventilatoren zumeist für die freie Ansaugung bzw. Ausblasung ausgelegt ist,
kann es durch das Schalldämmgehäuse gemäß dem Stand der Technik zu einem Luftstau
im Schalldämmgehäuse kommen und in Folge zu einer wesentlichen Verschlechterung der
ursprünglichen Leistung (ohne Schalldämmgehäuse) des Wärmetauschgeräts und zu erhöhtem
Energieverbrauch.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0006] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile des Stands der
Technik zu überwinden und ein Schalldämmgehäuse zur Aufnahme von zumindest einem Wärmetauschgerät
vorzuschlagen, welches eine verbesserte Dämpfung des vom Wärmetauschgerät abgestrahlten
Schalls ermöglicht und so die Lärmbelastung durch den austretenden Schall minimiert
ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Luftflüsse im Schalldämmgehäuse
zu verbessern, um einen Luftstau im Schalldämmgehäuse zu vermeiden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0007] Diese Aufgaben werden in einem erfindungsgemäßen Schalldämmgehäuse zur Aufnahme von
zumindest einem Wärmetauschgerät, vorzugsweise einem Klima- oder Kältegerät oder einer
Wärmepumpe, in einem Innenraum des Schalldämmgehäuses, wobei das Schalldämmgehäuse
eine äußere Hülle umfasst, welche den Innenraum begrenzt, wobei die äußere Hülle zumindest
eine Ansaugöffnung für den Einlass von Frischluft in den Innenraum und zumindest eine
Ausblasöffnung zum Auslass von Abluft aus dem Innenraum aufweist, dadurch gelöst,
dass ein die zumindest eine Ansaugöffnung und/oder die zumindest eine Ausblasöffnung
überdeckendes und eine Mehrzahl von Lamellen umfassendes Lamellenpaket im Bereich
der Ansaugöffnung und/oder im Bereich der Ausblasöffnung angeordnet ist, wobei zumindest
zwei benachbarte Lamellen des Lamellenpakets jeweils eine Reflexionsfläche und eine
Absorptionsfläche aufweisen und die Reflexionsfläche der ersten Lamelle gegenüberliegend
zur Absorptionsfläche der nachfolgenden Lamelle angeordnet ist, wobei jede Lamelle
zumindest einen Knick oder eine Biegung aufweist, sodass eine im Innenraum entstehende
und sich in einer Ausbreitungsrichtung ausbreitende Schallwelle zwischen Eintritt
in das Lamellenpaket und Austritt aus dem Lamellenpaket zumindest ein Mal auf die
Absorptionsfläche trifft.
[0008] Um den Luftfluss durch das Schalldämmgehäuse zu verbessern, sind im Innenraum des
Schalldämmgehäuses keine den Luftfluss umlenkenden Elemente vorgesehen, sodass die
Ansaugöffnung und die Ausblasöffnung zur verbesserten Ansaugung bzw. Ausblasung beide
jeweils einen signifikanten Anteil der Seitenwände bzw. der Deckwände einnehmen können.
Eine Umlenkung des Luftflusses durch das Schalldämmgehäuse findet nur im Lamellenpaket
aufgrund der Form der Lamellen statt. Der Luftfluss kann sich im Innenraum des Schalldämmgehäuses,
vom Lamellenpaket weg bzw. zum Lamellenpaket hin, geradlinig, insbesondere in der
gleichen Achse, ausbreiten. Bedingt durch die große Ansaugöffnung bzw. Ausblasöffnung
könnte nun ein Teil der im Schalldämmgehäuse entstehenden Schallwellen über die Öffnungen
ungedämpft aus dem Schalldämmgehäuse austreten. Zur Verhinderung dieses Effekts und
zur Dämpfung des abgestrahlten Schalls sind die Ansaugöffnung und die Ausblasöffnung
durch jeweils ein Lamellenpaket überdeckt, um die Schallemission der durch Ansaugöffnung
und Ausblasöffnung durchtretenden Schallwellen zu verringern indem der Schall teilweise
absorbiert wird. Vorteilhaft ist es dabei, wenn jeder Eintrittsöffnung bzw. jeder
Austrittsöffnung ein korrespondierendes, die jeweilige Öffnung überdeckendes Lamellenpaket
zugeordnet ist. Die Lamellenpakete sind dabei derart angeordnet, dass der Schall vor
dem Verlassen des Schalldämmgehäuses zwischen den Lamellen durchtreten muss. Mit anderen
Worten sind die Eintrittsöffnung bzw. die Austrittsöffnung durch das Lamellenpaket
verschlossen, wobei sich zwischen den Lamellen ein Freiraum ausbildet, durch welchen
ein Luftstrom durch das Lamellenpaket transportiert werden kann. Ist die äußere Hülle
quaderförmig ausgebildet, so sind zwei Bauarten besonders vorteilhaft: bei der einen
Bauart, die in der Folge mit vertikaler Ausblasung bezeichnet wird, ist die zumindest
eine Ansaugöffnung in einer Seitenwand ausgebildet, wobei auch denkbar ist, das Ansaugöffnungen
auf zwei, drei oder vier Seitenwänden ausgebildet sind. Die zumindest eine Ausblasöffnung
ist bei der vertikalen Ausblasung auf der oberen Deckwand ausgebildet. Bei der anderen
Bauart, in der Folge als horizontale Ausblasung bezeichnet, ist sowohl die Ausblasöffnung
als auch die Ansaugöffnung in jeweils einer Seitenwand ausgebildet. Bevorzugt sind
die Ausblasöffnung und die Ansaugöffnung auf einander gegenüberliegenden Seiten ausgebildet,
wobei es aber auch denkbar ist, dass bis zu drei Seitenwände eine Ansaugöffnung aufweisen.
[0009] Die besonders hohe Geräuschdämmung wird dabei durch die besondere Gestaltung der
einzelnen Lamellen eines Lamellenpakets erreicht. Jede Lamelle weist eine Reflexionsfläche
und eine Absorptionsfläche auf, welche vorzugsweise auf einander gegenüberliegenden
Seiten einer Lamelle ausgebildet sind. Die Lamellen sind dabei derart im Lamellenpaket
angeordnet, dass jeweils die Reflexionsfläche der ersten Lamelle und die Absorptionsfläche
der nachfolgenden Lamelle einander gegenüberliegen. Trifft nun eine im Innenraum entstandene
Schallwelle auf die Reflexionsfläche der ersten Lamelle wird sie, abhängig von Eintrittswinkel
und Ausbreitungsrichtung, auf die Absorptionsfläche der nachfolgenden Lamelle reflektiert.
An der Absorptionsfläche wird ein Teil der Schallwelle absorbiert und der übrige Teil
wiederum auf die Reflexionsfläche reflektiert. Desto öfter die Schallwelle auf die
Absorptionsfläche trifft, desto größer ist der insgesamt absorbierte Anteil der Schallwelle
und desto geringer der emittierte Schall.
[0010] Da sich eine Schallwelle kugelförmig ausbreitet, sind unendlich viele unterschiedliche
Ausbreitungsrichtungen denkbar. Um zu verhindern, dass bei einigen Ausbreitungsrichtungen
die entsprechende Schallwelle durch das Lamellenpaket ungehindert durchtreten kann,
ohne dass die Schallwelle dabei einmal direkt oder indirekt - durch vorherige Reflexion
an der Reflexionsfläche - auf eine Absorptionsfläche auftritt und damit gedämpft wird,
weisen die Lamellen - im Profil gesehen - einen Knick oder eine Biegung auf. Durch
den Knick oder die Biegung entstehen zumindest zwei winkelig zueinander angeordnete
Schenkel, sodass eine Schallwelle, deren Ausbreitungsrichtung im Wesentlichen parallel
zur Reflexionsfläche auf dem ersten Schenkel verläuft, auf die Absorptionsfläche des
zweiten Schenkels der nachfolgenden Lamelle trifft. Durch die derartige Gestaltung
der Lamellen wird in einfacher Art und Weise sichergestellt, dass eine Mindestabsorption
der im Innenraum gebildeten Schallwellen, die im Betriebszustand den Betriebsgeräuschen
des Wärmetauschgeräts entsprechen, stattfindet. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung
kann für einen Großteil der Schallwellen eine wesentlich höhere Absorption erreicht
werden, da diese mehrmals zwischen Reflexionsfläche und Absorptionsfläche hin und
her reflektiert werden, wobei bei jeder Reflexion an der Absorptionsfläche ein Teil
der Schallwelle absorbiert wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn auch an
der Reflexionsfläche eine teilweise Absorption stattfindet, weswegen die Reflexionsschicht
auch durch eine schalldämmende Folie ausgebildet sein kann. Durch die mehrmalige Reflexion
und Absorption wird die Schallabstrahlung bzw. der Lärmpegel des Wärmetauschgeräts
erheblich reduziert, sodass durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Schalldämmgehäuses
Wärmetauschgeräte auch an Orten mit strikten Lärmemissionswerten oder an Orten, wo
eine erhöhte Lärmbelastung unerwünscht ist, eingesetzt werden können.
[0011] Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Lamellen einen leistenförmigen
Grundkörper, insbesondere aus Blech, aufweisen. Da leistenförmige Körper eine große
Oberfläche bei geringem Gewicht aufweisen, eignet sich ein leistenförmiger Grundkörper
besonders gut zur Ausbildung der Lamellen. Der Grundkörper gibt dabei auch die notwendige
Stabilität für das Lamellenpaket, um etwa Umwelteinflüssen zu widerstehen, und dient
auch zur Befestigung der einzelnen Lamellen im Lamellenpaket, beispielsweise an einen
Rahmen des Lamellenpakets. Ist der leistenförmige Grundkörper aus Metall, insbesondere
aus Blech, ausgebildet, so ergeben sich hinsichtlich der Festigkeit und Steifigkeit
des Lamellenpakets besonders gute Eigenschaften. Es ist jedoch genauso denkbar, dass
der Grundkörper aus wetterfestem und gegebenenfalls UVunempfindlichen Kunststoff besteht.
[0012] Eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der Lamellen wird dann erreicht,
wenn die Reflexionsfläche vom Grundkörper ausgebildet ist. Wenn das Material, aus
dem der leistenförmige Grundkörper gebildet ist, wie es beispielsweise bei Blech der
Fall ist, bereits zur Reflexion der Schallwellen geeignete Eigenschaften aufweist,
ist es demnach nicht mehr notwendig eine Reflexionsschicht auf dem Grundkörper anzubringen.
Somit wird einerseits die Herstellung der Lamellen vereinfacht und andererseits die
Robustheit und Lebensdauer der Lamellenpakte erhöht.
[0013] Um einen hohen Absorptionsgrad der Schallwellen zu erreichen, ist in einer weiteren
Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass eine Schaumstoffschicht, vorzugsweise
aus Polyurethanschaum (PUR-Schaumstoff), am Grundkörper angebracht ist, welche Schaumstoffschicht
auf der vom Grundkörper abgewandten Fläche die Absorptionsfläche ausbildet. Die Schaumstoffschicht
ist offenzellig und breitbandigschallisolierend ausgebildet und weist demnach besonders
gute Schalldämpfungseigenschaften auf und lässt sich in einfacher Art und Weise am
Grundkörper befestigen, etwa durch Kleben, Pressen oder Verschrauben. Die Schaumstoffschicht
ist auf der einen Seite mit dem Grundkörper verbunden; auf der gegenüberliegenden
Seite bildet die Schaumstoffschicht die Absorptionsfläche aus. Vorzugsweise bildet
also die eine Seite, etwa die Oberseite, der Lamellen die Reflexionsfläche aus während
auf der gegenüberliegenden Seite, also in diesem Fall der Unterseite, der Lamellen
die die Absorptionsfläche ausbildende Schaumstoffschicht aufgebracht ist. Vorzugsweise
weist die Schaumstoffschicht einen NRC (noise reduction coefficient) Wert gemäß nach
DIN EN ISO 11654 von zwischen 0,75 und 0,95, insbesondere 0,8 oder 0,9, auf und/oder
einen Schallabsorptionswert αs gemäß DIN 20354 von mindestens 0,8 ab einer Frequenz
von 630 Hz, vorzugsweise ab 315 Hz.
[0014] Um die Schaumstoffschicht vor Witterungseinflüssen, wie Regen, Hagel oder Sturmböen,
zu schützen bzw. die Gefahr der Beschädigung der Schaumstoffschicht durch mechanische
Krafteinwirkung von außen zu reduzieren, sieht eine weitere Ausführungsvariante des
erfindungsgemäßen Schalldämmgehäuses vor, dass der Grundkörper die Schaumstoffschicht
umschließt, wobei zumindest die Absorptionsfläche frei bleibt. Dadurch, dass der Grundkörper
die Schaumstoffschicht zumindest in den Endbereichen der Lamelle umschließt bzw. umgreift,
bleibt die Absorptionsfläche frei. Es wird dabei verhindert, dass Flüssigkeit, etwa
Regenwasser, seitlich in die Schaumstoffschicht eindringen kann, also in jenen Bereich
der Schaumstoffschicht, der zwischen Absorptionsfläche und der Oberfläche des Grundkörpers
liegt. Der umschließende Abschnitt des Grundkörpers kann dabei beispielsweise einen
rechteckigen Aufnahmeabschnitt für die Schaumstoffschicht bilden, wobei es vorteilhaft
ist, wenn die Kanten des Aufnahmeabschnitts abgerundet sind, um die Verwirbelung des
in das Schalldämmgehäuse eintretenden bzw. austretenden Luftstroms beim Durchtreten
zu verringern.
[0015] Da auch die Absorptionsfläche, beispielsweise durch Spritzwasser oder Kondenswasser,
mit Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in Kontakt kommen kann, ist es sinnvoll, die
Schaumstoffschicht vor dem Eindringen bzw. Vollsaugen mit Flüssigkeit zu schützen.
Daher ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die
Schaumstoffschicht zumindest im Bereich der Absorptionsfläche durch eine schmutz-
und wasserabweisende Folie geschützt ist. Die Schaumstoffschicht ist somit durch die
wasserabweisende Folie an der Absorptionsfläche versiegelt. Dazu kann die schmutz-
und wasserabweisende Folie beispielsweise mit einer mikroporösen PUR-Folie beschichtet
sein, wobei üblicher Weise die Schaumstoffschicht bereits bei deren Herstellung mit
der wasserabweisenden Folie beschichtet wird.
[0016] Zur Absorption bzw. Dämmung von tiefen Frequenzen und von sich in den Lamellen ausbreitendem
Körperschall sieht eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass die
Lamellen eine, insbesondere zwischen dem Grundkörper und der Schaumstoffschicht angeordnete,
Schicht mit gegenüber dem Grundkörper erhöhter Dichte umfasst. Bei der Schicht mit
erhöhter Dichte kann es sich beispielsweise um eine metallische Folie, etwa eine bleihaltige
Schwerfolie oder eine elastomermodifizierte Bitumenschwerfolie, handeln, welche direkt
am Grundkörper oder an der Schaumstoffschicht befestigt, beispielsweise geklebt, ist.
Die Befestigung der Schaumstoffschicht erfolgt am Grundkörper dabei zumindest teilweise
über die Schicht mit erhöhter Dichte.
[0017] Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass jeweils zumindest zwei
benachbarte Lamellen in einem der Lamellenpakete normal zu einer Durchströmrichtung
des Lamellenpakets der angesaugten bzw. ausgeblasenen Luft voneinander beabstandet
sind und einander in Durchströmrichtung zumindest abschnittsweise überlappen. Die
Durchströmrichtung verläuft dabei in der Regel geradlinig und entspricht jener gedachten
Linie zwischen Eintritt des Luftstroms in das Lamellenpaket und Austritt des Luftstroms
aus dem Lamellenpaket. Die Lamellen erstrecken sich parallel zur jeweiligen Seitenwand
oder Deckwand und damit normal zur Durchströmrichtung. Die einzelnen Lamellen sind
voneinander beabstandet, und zwar normal zur Durchströmrichtung und normal zur Erstreckungsrichtung
der Lamellen. Da die Lamellen derart angeordnet sind, dass sie sich trotz der Beanstandung
voneinander gegenseitig überlappen, kann keine Schallwelle ohne vorherige Dämpfung
aus dem Schalldämmgehäuse austreten. Unter Überlappung ist dabei zu verstehen, dass
der Knick oder die Biegung der ersten Lamelle innerhalb des durch die Schenkel ausgebildeten
Volumens der nachfolgenden Lamelle angeordnet ist. Mit anderen Worten liegen also
die Enden der Schenkel der nachfolgenden Lamelle in der Richtung, in der sie voneinander
beabstandet sind, tiefer als der Knick oder die Biegung der ersten Lamelle. Durch
die entsprechende Gestaltung der Lamellen, insbesondere durch die Dimensionierung
des Abstandes zwischen den einzelnen Lamellen, kann somit die erforderliche Luftmenge
durch das Lamellenpaket gesaugt bzw. geblasen werden, ohne dass der im Innenraum entstehende
Schall ungedämpft nach außen gelangt.
[0018] Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn alle Lamellen eines Lamellenpakets ident aufgebaut
sind und entweder vertikal übereinander oder horizontal nebeneinander angeordnet sind.
Mit anderen Worten verlaufen die Kanten oder Biegungen aller Lamellen nicht nur parallel
zueinander, sondern liegen in einer Ebene die normal auf die Durchströmrichtung steht.
Gleichzeitig sind die Lamellen des Lamellenpakets auch so ausgerichtet, dass die Reflexionsflächen
bzw. Absorptionsflächen der entsprechenden Schenkel aller Lamellen parallel zueinander
verlaufen. Die Lamellen sind somit gleichsinnig ausgerichtet. Daher sieht eine weitere
bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass alle Lamellen eines Lamellenpakets
gleichsinnig ausgerichtet sind.
[0019] Eine kostengünstige Herstellung der Kante oder Biegung der Lamellen, beispielsweise
durch ein Biegeverfahren oder ein Strangpressverfahren, wird dann erreicht, wenn die
Lamellen einen V-förmigen Querschnitt, mit gleich langen oder unterschiedlich langen
Schenkeln, aufweisen. Der Winkel zwischen den beiden Schenkeln der Lamelle kann dabei
zwischen 30° und 150°, insbesondere zwischen 45° und 135°, vorzugsweise zwischen 60°
und 120°, besonders bevorzugt zwischen 75° und 105°, liegen. In einer bevorzugten
Ausführungsvariante liegt der Winkel bei ungefähr 90°, was einerseits reduzierte Abmessungen
in Durchströmrichtung bewirkt und anderseits eine effiziente Überlappung der Lamellen
ermöglicht. Es ist dabei genauso denkbar, dass die vom V-Profil ausgebildete Kante
abgerundet ist bzw. als Biegung ausgebildet ist.
[0020] Um die Vermischung von angesaugtem Luftstrom und ausgeblasenem Luftstrom zu verhindern,
ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass
an der Ansaugöffnung und/oder an der Ausblasöffnung ein flexibler luftundurchlässiger
Trennteil befestigt ist, welcher aus einer Kunststofffolie besteht und derart ausgebildet
ist, dass die vom Wärmetauschgerät angesaugte Luft und die vom Wärmetauschgerät ausgeblasene
Luft sich nicht vermischen. Ein solcher Trennteil teilt einen Ausblasraum, also den
Bereich zwischen der Ausblasöffnung und der Ausblasseite des Wärmetauschgeräts, vom
restlichen Innenraum ab, sodass sich die erwärmte Ausblasluft und die angesaugte Frischluft
nicht miteinander vermischen. Damit wird eine Verwirbelung der Luftströme verhindert
und gleichzeitig eine Erwärmung der Frischluft unterbunden, sodass sich der Gesamtwirkungsgrad
des Wärmetauschgeräts verbessert. Die Kunststofffolie ist einerseits in einfacher
Art und Weise an der äußeren Hülle luftdicht befestigbar, beispielsweise über Klemm-,
Magnet-, Klett-, Reißverschluss, Seil- oder Schraubverbindungen, und andererseits
kostengünstig herstellbar. Da die Kunststofffolie keinen Körperschall weiterleiten
kann, ist in der Regel keine erhöhte Schallabstrahlung durch den Trennteil gegeben.
Insbesondere sind geeignete Kunststofffolien auch in hohem Maße wetterresistent, sodass
der Einsatz im Außenbereich möglich ist.
[0021] Insbesondere wenn das Schalldämmgehäuse und die Ausblasseite des Wärmetauschgeräts
rechteckig ausgebildet sind, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass der
Trennteil einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, welcher sich ausgehend
von der äußeren Hülle zumindest abschnittsweise nach innen hin verjüngt. Die Verjüngung
ist notwendig, da die Querschnittsfläche der Ausblasöffnung in der Regel größer ist
als die Fläche der Ausblasseite des Wärmetauschgeräts. Der rechteckige Querschnitt
ist dabei in einer Ebene normal zur Durchströmrichtung zu erkennen. Im verjüngten
Abschnitt zwischen Wärmetauschgerät und Ausblasöffnung ist der Trennteil im Wesentlichen
pyramidenstumpf-förmig ausgebildet bzw. ist der Querschnitt des Trennteils in einer
Ebene parallel zur Durchströmrichtung trapezförmig ausgebildet. Vorteilhaft ist es
dabei beispielsweise, wenn der verjüngte Abschnitt zwischen zwei prismatischen Abschnitten
angeordnet ist. Durch die Kombination eines prismatischen Abschnitts im Bereich der
Ansaugöffnung, dessen Querschnitt größer ist als die Ausblasöffnung, und durch den
daran anschließenden verjüngten Abschnitt, dessen kleinster Querschnitt in etwa dem
Querschnitt des Wärmetauschgeräts entspricht, kann das Volumen des durch den Trennteil
begrenzten Ausblasraums maximiert werden.
[0022] Zur einfachen und schnellen Befestigung des Trennteils am Wärmetauschgerät, wobei
der Trennteil an verschiedenen Wärmetauschgeräten befestigbar sein soll, ohne dass
bauliche Maßnahmen am Wärmetauschgerät selbst vorgenommen werden müssen, ist in einer
weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass
der Trennteil einen lösbaren Verschlussmechanismus zur Befestigung am Wärmetauschgerät
aufweist, etwa mittels Klemm-, Magnet-, Klett-, Reißverschluss, Seil- oder Schraubverbindungen.
Ein solcher Verschlussmechanismus kann beispielsweise durch ein Spannseil, ein Expanderseil
oder ein Zurrseil ausgebildet sein, wobei die Enden der Seile über ein Verschlusselement
fixierbar sind. Über einen derart ausgebildeten Verschlussmechanismus lässt sich ein
über das Wärmetauschgerät stülpbares Ende des Trennteils in einfacher Art und Weise
festziehen und fixieren, sodass das über das Wärmetauschgerät gestülpte Ende des Trennteils
annähernd luftdicht am Wärmetauschgerät anliegt.
[0023] Es versteht sich von selbst, dass ein erfindungsgemäßes Schalldämmgehäuse unabhängig
von dem darin befindlichen Gerät geliefert und produziert werden kann. Es ist daher
denkbar, eine Vielzahl an Geräten in einem erfindungsgemäßen Schalldämmgehäuse anzuordnen,
solange die Geräte Frischluft ansaugen und Abluft ausblasen. Die besonderen schalldämmenden
Eigenschaften des Schalldämmgehäuses sind jedoch erst im Betriebszustand wahrnehmbar,
also wenn ein Gerät im Innenraum des Schalldämmgehäuses angeordnet ist und sich im
Betrieb befindet. Da Wärmetauschgeräte, wie Klimageräte, Kältegeräte oder Wärmepumpen,
oftmals im Freien aufgestellt werden, und große Mengen an Frischluft ansaugen und
Abluft wieder ausblasen, ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Wärmetauschgerät im
Innenraum des Schalldämmgehäuses angeordnet ist. Selbstverständlich können auch zwei,
drei, vier oder noch mehr Wärmetauschgeräte innerhalb eines Schalldämmgehäuses angeordnet
sein, wenn die Dimensionen der äußeren Hülle entsprechend angepasst sind und die Wärmetauschgeräte
entsprechend positioniert sind, beispielsweise in Reihe oder im Block. Daher wird
die eingangs gestellte Aufgabe auch durch ein System gelöst, das System umfassend
ein erfindungsgemäßes Schalldämmgehäuse mit zumindest einem Wärmetauschgerät, welches
Wärmetauschgerät derart im Innenraum des Schalldämmgehäuses angeordnet ist, dass eine
Saugseite des zumindest einen Wärmetauschgeräts einem eine Ansaugöffnung überdeckenden
Lamellenpaket direkt gegenüberliegt und/oder dass eine Ausblasseite des zumindest
einen Wärmetauschgeräts einem eine Ausblasöffnung überdeckenden Lamellenpaket direkt
gegenüberliegt, um einen freien Luftfluss zwischen den Lamellenpaketen und dem zumindest
einen Wärmetauschgerät zu erreichen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Wärmetauschgeräts
im Schalldämmgehäuse, die erst durch die schalldämpfenden Eigenschaften der Lamellenpakete
möglich ist, können die Ansaugöffnung(en) bzw. die Ausblasöffnung(en) besonders großflächig
ausgebildet sein, um große Luftmengen durchlassen zu können bei relativ geringem statischen
Druckverlust. Die Wärmetauschgeräte, die in der Regel prismatisch, insbesondere quaderförmig,
ausgebildet sind, werden demnach parallel zu den Seitenwänden des Schalldämmgehäuses
positioniert, wobei ein Abstand von 5-20cm, vorzugsweise 10cm, zwischen Lamellenpaket
und Ausblasseite bzw. Saugseite in der Regel eingehalten wird. Sind mehr als eine
Ansaugöffnung bei nur einer Saugseite vorgesehen, so liegt üblicher Weise nur eine,
vorzugsweise die flächenmäßig größere, Ansaugöffnung der Saugseite des Wärmetauschgeräts
gegenüber, während durch die weiteren Ansaugöffnungen Luft angesaugt und durch das
Wärmetauschgerät zur Saugseite umgelenkt wird. Weist das Wärmetauschgerät mehrere
Ansaugseiten auf, so kann jede Saugseite gegenüberliegend zu einer Ansaugöffnung angeordnet
sein.
[0024] Eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems sieht vor, dass ein flexibler
Trennteil die zumindest eine Ansaugöffnung des Schalldämmgehäuses mit der Saugseite
des zumindest einen Wärmetauschgeräts verbindet und/oder dass ein flexibler Trennteil
die zumindest eine Ausblasöffnung des Schalldämmgehäuses mit der Ausblasseite des
Wärmetauschgeräts verbindet. Der Trennteil aus Kunststofffolie dient, wie bereits
zuvor beschrieben, dazu, die Vermischung der angesaugten Frischluft mit der ausgeblasenen
Abluft zu verhindern. Dies kann einerseits erreicht werden, indem der Trennteil abluftseitig
angeordnet ist, also die Ausblasöffnung des Schalldämmgehäuses mit der Ausblasseite
des Wärmetauschgeräts annähernd luftdicht verbindet. Genauso ist es auch denkbar,
dass der Trennteil frischluftseitig angebracht ist und somit die Ansaugöffnung des
Schalldämmgehäuses mit der Saugseite des zumindest einen Wärmetauschgeräts verbindet.
Da in der Regel mehr Ansaugöffnungen als Ausblasöffnungen vorhanden sind, ist es in
der Praxis zumeist wirtschaftlicher den Trennteil abluftseitig anzubringen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0025] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen
sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls
einengen oder gar abschließend wiedergeben.
[0026] Dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiel des Schalldämmgehäuses mit vertikaler
Ausblasung gemäß Linie CC aus Fig. 2;
- Fig. 2
- eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Linie AA aus Fig. 1;
- Fig. 3
- eine weitere Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Linie BB aus Fig.
1;
- Fig. 4
- eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels mit horizontaler Ausblasung gemäß
Linie EE aus Fig. 5;
- Fig. 5
- eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Linie DD aus Fig. 4;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Lamellenpakets;
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung des Aufbaus einer alternativen Ausführungsvariante einer
Lamelle.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0027] In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalldämmgehäuses
abgebildet. Das Schalldämmgehäuse umfasst dabei eine äußere Hülle 1, die einen Innenraum
2 (siehe Fig. 2 und 3) begrenzt. Die äußere Hülle 1 hat dabei einen rechteckigen Grundriss
und ist quaderförmig ausgebildet, sodass die äußere Hülle 1 eine obere Deckwand, eine
untere Deckwand sowie vier Seitenwände aufweist. Die Seitenwände und Deckwände der
äußeren Hülle 1 sind dabei von Blechplatten, vorzugsweise aus sendzimirverzinktem
Stahlblech, ausgebildet, die von einer Rahmenkonstruktion, vorzugsweise aus Profilrahmen,
insbesondere aus eloxiertem Aluminium, gehalten wird. Die Rahmenkonstruktion besteht
dabei in der Regel aus Stehern und Querverbindern, die über kraftschlüssige Verbindungen,
etwa durch Schrauben oder Klemmverbinder, zusammen gehalten sind. Dadurch ergibt sich
eine besonders einfache Konstruktion der äußeren Hülle 1, da diese komplett zerlegbar
ist und weder Niet- noch Schweißverbindungen benötigt. In der abgebildeten Draufsicht
ist die obere Deckwand der äußeren Hülle 1 durchsichtig dargestellt, sodass das Innere
des Schalldämmgehäuses zu sehen ist, auf das in der Folge näher eingegangen wird.
Die äußere Hülle 1 weist dabei mehrere Ansaugöffnungen 3,4,25 auf, sowie eine Ausblasöffnung
5, die in den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist. Figur 2 zeigt nun eine Frontalansicht
des Schalldämmgehäuses im Schnitt. Durch die beiden Ansaugöffnungen 3,4 in den Seitenwänden
der äußeren Hülle 1 kann Frischluft in den Innenraum 2 gelangen bzw. gesaugt werden,
wobei durch die Ausblasöffnung 5 Abluft aus dem Innenraum 2 gelangen bzw. geblasen
werden kann. Die dritte Ansaugöffnung 25 in der hinteren Seitenwand ist in Figur 3
zu sehen. Im Detail ist die erste Ansaugöffnung 3 in der linken Seitenwand der äußeren
Hülle 1 und die zweite Ansaugöffnung 4 auf der der ersten Ansaugöffnung 3 gegenüberliegenden,
rechten Seitenwand ausgebildet. Die Ansaugöffnungen 3,4 nehmen dabei einen signifikanten
Anteil der Fläche der Seitenwände ein, im vorliegenden Fall etwa 60%, wobei der flächenmäßige
Anteil der Ansaugöffnungen 3,4 an den Seitenwänden im Bereich von 25% bis 80%, vorzugsweise
von 35% bis 75%, insbesondere von 40% bis 70%, denkbar ist. Auf den Innenflächen der
Seitenwände, also jenen dem Innenraum 2 zugewandte Flächen, ist eine schalldämmende
Dämmschicht aus Schaumstoff angebracht, die den im Innenraum 2 gebildeten Schall absorbieren
bzw. dämmen. Die Ausblasöffnung 5 ist dabei in der oberen Deckwand ausgebildet, wobei
der flächenmäßige Anteil an der oberen Deckwand den zuvor angeführten Verhältnissen
entspricht. Es versteht sich dabei von selbst, dass auch in der vorderen Seitenwand,
die in der Abbildung nicht zu sehen sind, eine weitere Ansaugöffnung ausgebildet sein
kann. Ebenfalls ist es denkbar, dass statt einer großen Ansaugöffnung mehrere kleine
Ansaugöffnungen vorgesehen sind.
[0028] Beim ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Schalldämmgehäuse für die
vertikale Ausblasung, da die Frischluft von außen durch die erste Ansaugöffnung 3
entlang einer ersten, im Wesentlichen horizontal ausgerichteten, Durchströmrichtung
18, durch die zweite Ansaugöffnung 4 entlang einer zweiten, im Wesentlichen horizontal
ausgerichteten, Durchströmrichtung 19 und durch die dritte Ansaugöffnung 25 entlang
einer dritten, ebenfalls im Wesentlichen horizontal ausgerichteten, Durchströmrichtung
20 (siehe Fig. 3) in den Innenraum 2 gelangt bzw. gesaugt wird. Dabei sind die erste
und zweite Durchströmrichtung 18,19 einander zugewandt. Die im Innenraum 2 gebildete
Abluft gelangt entlang einer vierten, im Wesentlichen vertikalen, Durchströmrichtung
21 über die Ausblasöffnung 5 in der oberen Deckwand aus dem Schalldämmgehäuse bzw.
wird aus diesem ausgeblasen. die erste, zweite und dritte Durchströmrichtung 18,19,20
schließen dabei jeweils einen rechten Winkel mit der vierten Durchströmrichtung 21
ein.
[0029] Im Innenraum 2 des Schalldämmgehäuses befindet sich in der Regel zumindest ein Wärmetauschgerät
6, beispielsweise ein Klimagerät, ein Kältegerät oder eine Wärmepumpe, welches im
vorliegenden Beispiel quaderförmig ausgebildet ist. Wie in Figur 1 dargestellt weist
das Wärmetauschgerät 6 auf drei seiner Seitenflächen jeweils eine Saugseite 6a auf,
durch die Frischluft in das Wärmetauschgerät 6 eintreten kann. Auf der Oberseite des
Wärmetauschgeräts 6 ist die Ausblasseite 6b des Wärmetauschgeräts 6 ausgebildet, die
im vorliegenden Beispiel über zwei Ventilatoreinheiten die erwärmte Abluft aus dem
Verflüssigungssatz ausbläst. Das Wärmetauschgerät 6 ist dabei, wie wiederum in Fig.
2 zu erkennen, an der unteren Deckwand der äußeren Hülle 1 montiert, wobei die untere
Deckwand beispielsweise als eine Tauwassertasse ausgebildet ist, in welche vorteilhafter
Weise eine Gummimatte integriert ist, um das Anfrieren von aus dem Wärmetauschgerät
6 austretendem Tauwasser zu verhindern sowie um Dröhngeräusche der Tauwassertasse
zu vermindern. Um die Bildung von Frost gänzlich zu verhindern, kann vorgesehen sein,
dass Heizelemente in der Tauwasserwanne vorgesehen sind, beispielsweise eine separate
Heizschlange oder eine als Heizmatte ausgebildete Gummimatte. Das Wärmetauschgerät
6 kann zusätzlich auch an Querverstrebungen der Rahmenkonstruktion der äußeren Hülle
1 fixiert sein.
[0030] Im Betrieb des Wärmetauschgeräts 6 wird dabei vom Wärmegerät 6 Frischluft durch die
Ansaugöffnungen 3,4,25 angesaugt, welches über die Saugseiten 6a in das Wärmetauschgerät
6 gelangt. Durch den im Wärmetauschgerät 6 stattfindenden Kältemittelprozess, in dem
beispielsweise einem Kühlmedium Wärme entzogen wird, entsteht dabei erwärmte Abluft,
die auf der Ausblasseite 6b, im vorliegenden Fall auf der Oberseite, des Wärmetauschgeräts
6 ausgeblasen wird und über die Ausblasöffnung 5 aus dem Schalldämmgehäuse entweicht.
[0031] Während des Betriebs des Wärmetauschgeräts 6 entstehen Betriebsgeräusche, etwa durch
Kompressoren, rotierende Ventilatoren oder elektrische Geräte , die es möglichst effektiv
zu dämmen gilt, um den nach außen abgestrahlten Schall, also die von außen wahrnehmbare
Lärmbelastung, zu minimieren. Während die, an sich bekannte, Dämmschicht dazu beiträgt,
den durch die äußere Hülle 1 nach außen abgestrahlten Schall zu dämmen, sind zur Dämmung
der durch die Ansaugöffnungen 3,4,25 durchtretenden Schallwellen Lamellenpakete 7,8,9
vorgesehen, die die Ansaugöffnungen 3,4,25 überdecken. Dabei ist ein erstes Lamellenpaket
7 an der ersten Ansaugöffnung 3, ein zweites Lamellenpaket 8 an der zweiten Ansaugöffnung
4 und ein drittes Lamellenpaket 9 an der dritten Ansaugöffnung 25 (siehe Fig. 3) angeordnet.
Jedes Lamellenpaket 7,8,9 umfasst eine Mehrzahl an Lamellen 10, die gleichsinnig ausgerichtet
sind und normal zur jeweiligen Durchströmrichtung 18,19,20, also in vertikaler Richtung,
voneinander beabstandet angeordnet sind. Die einzelnen Lamellen 10 eines Lamellenpakets
7,8,9 sind dabei in einem Rahmen 24 gehalten, wobei der Rahmen 24 auch zur Befestigung
der Lamellenpakete 7,8,9 an den Seitenwänden der äußeren Hülle 1 dient. Die Lamellenpakete
7,8,9 sind dabei so an den Ansaugöffnungen 3,4,25 angebracht, dass die Frischluft
nur durch die Lamellenpakete 7,8,9 in den Innenraum 2 gelangen kann. Dies wird beispielsweise
dadurch erreicht, dass der Rahmen 24 genau an die Kontur der jeweiligen Ansaugöffnung
3,4,25 angepasst ist, wobei die Lamellenpakete 7,8,9 die Ansaugöffnungen 3,4,25 annähernd
vollständig ausfüllen.
[0032] Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Lamellenpakete 7,8,9, auf die in der Folge
im Detail eingegangen wird, wird verhindert, dass eine im Innenraum entstehende Schallwelle
direkt durch die Ansaugöffnungen 3,4, austreten kann, da diese in jedem Fall auf ein
Lamellenpaket 7,8,9 trifft. Um auch den Austritt einer Schallwelle durch die Ausblasöffnung
5 zu verhindern ist ein viertes Lamellenpaket 26 vorgesehen, welches die Ausblasöffnung
5 überdeckt. Der Aufbau des zweigeteilten vierten Lamellenpakets 26 ist in Fig. 3
ersichtlich..
[0033] Auch in Figur 2 zu erkennen ist ein flexibler luftundurchlässiger Trennteil 22 der
zwischen der Ausblasseite 6b des Wärmetauschgeräts 6 und der Ausblasöffnung 5 bzw.
dem die Ausblasöffnung 5 überdeckenden vierten Lamellenpaket 26 angeordnet ist. Der
Trennteil 22 ist dabei aus einer Kunststofffolie ausgebildet und dient dazu, eine
Vermischung von angesaugter Frischluft und ausgeblasener Abluft zu verhindern. So
tritt die angesaugte, kalte Frischluft nicht in Kontakt mit der ausgeblasenen, erwärmten
Abluft, sodass sich der Wirkungsgrad des Wärmetauschgeräts 6 erhöht. Der Trennteil
22 ist dabei an der oberen Deckwand oder direkt am vierten Lamellenpaket 26 befestigt,
etwa geklebt oder verschraubt, wobei die Verbindung möglichst luftdicht ausgeführt
ist. Im oberen Bereich weist der Trennteil 22 dabei einen rechteckigen Querschnitt
auf, der größer ist als der Umriss der Ausblasöffnung 5, und erstreckt sich quaderförmig
in Richtung des Wärmetauschgeräts 6. Im unteren Bereich verjüngt sich der Querschnitt
des Trennteils 22 bis er im Wesentlichen dem Umriss des Wärmetauschgeräts 6 entspricht
und über dieses stülpbar ist. Zur Fixierung des Trennteils 22 am Wärmetauschgerät
6 ist ein lösbarer Verschlussmechanismus 23 in Form eines Spannseils bzw. Zurrseils
vorgesehen (wobei selbstverständlich auch andere oben genannte Verschlussmechanismen
zum Einsatz kommen können). Das Spannseil bzw. Zurrseil wird dabei in untersten Bereich
des Trennteils 22, der über das Wärmetauschgerät 6 gestülpt ist, um den Trennteil
22 herum geführt und beispielsweise an den Enden miteinander verbunden oder über eine
Zurrvorrichtung festgezurrt oder durch eine flexible Seilklemme fixiert werden. Damit
presst der Verschlussmechanismus 23 den Trennteil 22 an das Wärmetauschgerät 6 und
sorgt für eine ausreichende Abdichtung, die einen Luftaustausch verhindert. In einer
alternativen Ausführungsvariante kann dabei vorgesehen sein, dass der Trennteil 22
in ähnlicher Art und Weise eine Ansaugöffnung 3,4,25 mit der Saugseite 6a des Wärmetauschgeräts
6 verbindet.
[0034] In Figur 3 ist nun der Aufbau des dritten 9 und vierten Lamellenpakets 26 deutlich
zu erkennen. Das dritte Lamellenpaket 9, welches die dritte Ansaugöffnung 25 auf der
hinteren Seitenwand der äußeren Hülle 1 überdeckt, ist dabei analog zum ersten 7 und
zweiten Lamellenpaket 8 aufgebaut. Ebenfalls zeigt die Figur, das die Ausblasöffnung
5 überdeckende vierte Lamellenpaket 26, in welchem die Lamellen 10 normal zur vierten
Durchströmrichtung 21, also in horizontaler Richtung, voneinander beabstandet sind.
Das vierte Lamellenpaket 26 nimmt dabei einen Großteil der Fläche der oberen Deckwand
ein.
[0035] Wie in den Figuren 1 bis 3 deutlich zu erkennen ist, sind das erste 7, zweite 8 und
dritte 9 Lamellenpaket jeweils einer Saugseite 6a des Wärmetauschgeräts 6 direkt gegenüberliegend
angeordnet, wobei die Saugseiten 6a parallel zu den Seitenwänden der äußeren Hülle
1 ausgerichtet sind. Es bildet sich dabei jeweils ein Spalt zwischen den Lamellenpaketen
7,8,9 und der jeweiligen Saugseite 6a aus, der 5-20cm, vorzugsweise 10cm, beträgt.
Dadurch dass keine weiteren Elemente zur Umlenkung des Luftstroms vorhanden sind,
wie sie etwa bei schneckenförmigen Umlenkungen gemäß dem Stand der Technik zwingend
notwendig sind, wird ein freier Luftfluss, auch Freeflow genannt, von außen durch
die Lamellenpakete 7,8,9 in das Wärmetauschgerät 6 ermöglicht, sodass sich kein Luftstau
im Innenraum 2 ausbilden kann. Gleichermaßen verhält es sich auch mit dem die Ausblasöffnung
5 überdeckenden vierten Lamellenpaket 26 und der Ausblasseite 6b des Wärmetauschgeräts
6.
[0036] Die Figuren 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Schalldämmgehäuses.
Dabei handelt es sich um eine Bauform mit horizontaler Ausblasung. Dabei ist die Ansaugöffnung
3 in einer Seitenwand der äußeren Hülle 1 ausgebildet und die Ausblasöffnung 5 auf
der der Ansaugöffnung 3 gegenüberliegenden Seitenwand. Der Übersichtlichkeit halber
ist hier, analog zum ersten Ausführungsbeispiel, das die Ausblasöffnung 5 überdeckende
Lamellenpaket als das vierte Lamellenpaket 26 bezeichnet, obwohl nur zwei Lamellenpakete
7,26 vorgesehen sind. Die erste Durchströmrichtung 18, die der Richtung der angesaugten
Frischluft entspricht, und die vierte Durchströmrichtung 26, die der Richtung der
ausgeblasenen Abluft entspricht, sind dabei parallel und weisen in dieselbe Richtung.
Die obere Deckwand weist dabei jedenfalls keine Öffnung auf, die übrigen beiden Seitenwände
können ebenfalls verschlossen sein, wobei auch denkbar ist, dass weitere Ansaugöffnungen
in den Seitenwänden ausgebildet sind. Das Wärmetauschgerät 6 weist dabei eine Saugseite
6a auf, die der Ansaugöffnung 3 direkt gegenüberliegend angeordnet ist, sowie eine
der Ausblasöffnung 5 gegenüberliegend angeordnete Ausblasseite 6b. Genau wie beim
ersten Ausführungsbeispiel ist ein Mindestabstand von 5-20cm, insbesondere 10cm, zwischen
den Lamellenpaketen 7,26 und dem Wärmetauschgerät 6 vorgesehen.
[0037] Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist ein Trennteil 22 vorgesehen, der die Ausblasseite
6b des Wärmetauschgeräts 6 mit der Ausblasöffnung 5 bzw. direkt mit dem vierten Lamellenpaket
26 verbindet. Die Befestigung des Trennteils 22 erfolgt dabei unterschiedlich zum
ersten Ausführungsbeispiel: Der Trennteil 22 ist über einen Befestigungsrahmen aus
Stahlblech mit der Ausblasseite 6b des Wärmetauschgeräts 6 verschraubt und über ein
als Verschlussmechanismus dienendes Klettband mit dem vierten Lamellenpaket 26 verbunden.
Das erste 7 und das vierte Lamellenpaket 26 sind dabei analog zueinander aufgebaut.
[0038] Die äußere Hülle 1 weist in allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen zusätzlich
auch Kabeldurchführungen und Leitungs-Rosetten auf, durch die Kältemittel- und/oder
Elektroleitungen die für den Betrieb des Wärmetauschgeräts 6 notwendig sind in das
Schalldämmgehäuse geführt werden können. Im Bereich der unteren Deckwand kann auch
eine Ablaufleitung in der Tauwassertasse vorgesehen sein, um das in der Tauwassertasse
gesammelte Wasser aus dem Innenraum zu leiten. Weiters kann eine der Seitenwände als
Zugangselement, beispielsweise als Tür, ausgebildet sein oder ein Zugangselement aufweisen,
um einen einfachen Zugang zum Wärmetauschgerät 6, beispielsweise zu dessen Wartung
zu ermöglichen. Vorteilhaft kann es dabei sein, dass das Zugangselement so dimensioniert
ist, dass das gesamte Wärmetauschgerät 6 durch dieses in das Schalldämmgehäuse eingeschoben
werden kann. Somit kann das Schalldämmgehäuse bereits vormontiert werden bzw. an seinem
Bestimmungsort aufgebaut werden, wobei das Einführen des Wärmetauschgeräts 6 erst
in einem der letzten Montageschritte erfolgt. In einer alternativen Ausführungsvariante
kann zur einfachen Montage des Wärmetauschgeräts 6 die obere Deckwand in einfacher
Art und Weise demontierbar sein, um das Wärmetauschgerät 6 von oben in das vormontierte
Schalldämmgehäuse heben zu können.
[0039] Um die Lamellenpakete 7,8,9,26 in einfacher Art und Weise warten zu können, beispielsweise
von Verunreinigungen befreien zu können, bzw. um den Innenraum 2 auch im Einbauzustand
einfach zugänglich zu machen, können die Lamellenpakete 7,8,9,26 mittels zumindest
vier von außen betätigbarer Schnellverschlüsse, beispielsweise mittels Stufenzungen-Vorreibern,
an der äußeren Hülle 1 befestigt sein. So lässt sich jedes Lamellenpaket 7,8,9,26
durch Lösen der jeweiligen Schnellverschlüsse mit wenigen Handgriffen vom Schalldämmgehäuse
entfernen bzw. am Schalldämmgehäuse fixieren.
[0040] Um die äußere Hülle 1 noch besser vor Witterungseinflüssen zu schützen und/oder um
optische Effekte zu erzielen, kann die äußere Hülle 1 auf der Außenseite mit einer
Folie versehen sein, die zusätzlich wärmedämmende Effekte aufweisen kann, sodass sich
die äußere Oberfläche des Schalldämmgehäuses weniger stark aufheizt. Die mit Folie
versehene äußere Hülle 1 kann beispielsweise durch Verwendung eines bereits folierten
Stahlblechs gefertigt werden.
[0041] Figur 6 zeigt nun schematisch den Aufbau eines der Lamellenpakete 7,8,9,26 an Hand
von zwei benachbarten Lamellen 10a,b. Bei der vorliegenden Darstellung handelt es
sich dabei um ein Lamellenpaket 7,8,9 das an einer Ansaugöffnung 3,4,25 angebracht
ist, da der Luftstrom A in den Innenraum 2 geführt ist und damit der Ausbreitungsrichtung
17 einer im Innenraum 2 gebildeten Schallwelle entgegengesetzt ist. Der Übersichtlichkeit
halber wird in der Folge das erste Lamellenpaket 7 aus dem in den Figuren 1 bis 3
dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eingegangen, wobei es sich von selbst versteht,
dass die anderen Lamellenpakete 8,9,26 völlig analog funktionieren, wenngleich das
vierte Lamellenpaket 26 im ersten Ausführungsbeispiel um 90° gekippt ist.
[0042] Der Luftstrom A transportiert kalte Frischluft entlang der, im vorliegenden Beispiel
horizontalen, ersten Durchströmrichtung 18. Es versteht sich dabei von selbst, dass
bei der Ausblasöffnung 5 der Luftstrom A warme Abluft transportiert und die vierte
Durchströmrichtung 21 vom Innenraum 2 hinaus gerichtet ist.
[0043] Die Lamellen 10a,b weisen jeweils eine Biegung 13 auf, die die Lamellen 10a,b in
einen ersten - hier geraden - Schenkel und einen zweiten - hier ebenfalls geraden
- Schenkel teilt. Bei der im vorliegenden Beispiel als Rundung an einer gedachten
Kante ausgebildeten Biegung 13, ist der Biegeradius klein gegenüber den restlichen
Abmessungen gewählt. Die beiden Schenkel der Lamellen 10a,b sind dabei symmetrisch
zur Biegung 13 ausgebildet. Dadurch resultiert eine V-Form der Lamellen 10, wobei
die beiden Schenkel einen Winkel von etwa 90° miteinander einschließen.
[0044] Die der nachfolgenden Lamelle 10b zugewandte Fläche, selbstverständlich auf beiden
Schenkeln, der ersten Lamelle 10a ist dabei als Reflexionsfläche 11 ausgebildet. Die
der Reflexionsfläche 11 der ersten Lamelle 10a zugewandte Fläche der nachfolgenden
Lamelle 10b hingegen ist als Absorptionsfläche 12 ausgebildet. Da alle Lamellen 10
gleichartig ausgebildet sind, sind somit in der abgebildeten Ausführungsvariante jeweils
die Oberseiten der Lamellen 10 als Reflexionsflächen 11 und die Unterseiten als Absorptionsflächen
12 ausgebildet.
[0045] Trifft nun eine sich in einer Ausbreitungsrichtung 17 ausbreitende Schallwelle, die
beispielsweise durch den Betrieb des Wärmetauschgeräts 6 gebildet wurde, auf die Reflexionsfläche
11 der ersten Lamelle 10 so wird die Schallwelle von der Reflexionsfläche 11 gemäß
der Reflexion r
1 zur Absorptionsfläche 12 der nachfolgenden Lamelle 10b reflektiert. Dort wird ein
Teil der Schallwelle absorbiert und der verbleibende Anteil der Schallwelle gemäß
der Absorption a
1 wieder zur Reflexionsfläche 11 reflektiert. Nach der Reflexion r
2 und der nachfolgen Absorption a
2 wird der verbleibende Anteil aufgrund der Biegung 13 jedoch nicht zur Reflexionsfläche
11 reflektiert sondern trifft am zweiten Schenkel erneut auf die Absorptionsfläche
12 und trifft somit erst über die Absorption a
3 auf die Reflexionsfläche 11. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei der Reflexion
r
3 um die letzte Reflexion im Lamellenpaket 7, da die Schallwelle nach der Reflexion
r
3 nicht mehr auf die Absorptionsfläche 12 trifft sondern aus dem Lamellenpaket 7 austritt.
Bei dem dargestellten Reflexions/Absorptionsverlauf handelt es sich dabei lediglich
um ein exemplarisches Beispiel, welches verdeutlicht, dass es beim Durchtritt der
Schallwelle zumindest einmal, in diesem Beispiel sogar dreimal zu einer Absorption
an der Absorptionsfläche 12 kommt.
[0046] Durch die Biegung 13 in Kombination mit der überdeckenden Anordnung der Lamellen
10 im Lamellenpaket 7 ist sichergestellt, dass die Schallwelle, unabhängig von der
Ausbreitungsrichtung 17 und dem entsprechenden Eintrittswinkel immer zumindest einmal
auf die Absorptionsfläche 12 trifft. Dies kann entweder direkt oder indirekt durch
vorherangegangen Reflexion an der Reflexionsfläche 11 passieren. Die Biegung 13 verhindert
dabei, dass Schallwellen, deren Ausbreitungsrichtung 17 annähernd parallel zu den
Schenkeln verläuft, ungehindert aus dem Lamellenpaket 7 austreten können, da diese
zumindest auf die Absorptionsfläche 12 des zweiten Schenkels der nachfolgenden Lamelle
10b auftreffen. Tritt eine Schallwelle vom Innenraum 2 durch das Lamellenpaket 7 durch,
so trifft die Schallwelle sogar zumindest zweimal auf die Absorptionsfläche 12 auf
- einmal pro Schenkel.
[0047] Der Aufbau einer Lamelle 10 wird nun anhand einer in Figur 7 dargestellten alternativen
Ausführungsform einer Lamelle 10 exemplarisch beschrieben. Der Unterschied zu den
in den Figuren 1 bis 6 abgebildeten Lamellen 10 besteht darin, dass anstatt der Biegung
ein scharfkantiger Knick 13 ausgebildet ist. Die Lamelle 10 umfasst einen leistenförmigen
Grundkörper 14 der aus Blech besteht und die Form der Lamelle 10a vorgibt. Aus fertigungstechnischer
Sicht kann der Grundkörper dabei entweder über ein Biegeverfahren oder über ein Strangpressverfahren
hergestellt werden. Auf einer Seite, im vorliegenden Fall der Oberseite, bildet der
Grundkörper 14 die Reflexionsfläche 11 direkt aus. Auf der anderen Seite, also der
Unterseite, ist eine Schaumstoffschicht 15 aus PUR-Schaumstoff, also Polyurethanschaumstoff,
am Grundkörper 14 angebracht, welche die Absorptionsfläche 12 ausbildet. Um die Schaumstoffschicht
15 vor Witterungseinflüssen und mechanischer Belastung zu schützen, umschließt der
Grundkörper 14 die seitlichen Flächen der Schaumstoffschicht 15. Dazu sind die Endbereiche
des Grundkörpers 14 zweimal um 90° umgebogen und halten so die Schaumstoffschicht
15. Anhand der in den vorhergegangenen Figuren dargestellten Ausführungsvariante der
Lamellen 10 ist zu erkennen, dass die die Schaumstoffschicht 15 umgreifenden Biegungen
nicht scharfkantig sind, sondern mit einem Biegeradius versehen sind, um die laminare
Strömung des Luftstroms A zu gewährleisten und Verwirbelungen zu vermeiden. Der nicht
umschlossene Teil der Schaumstoffschicht 15, der sich auf der Unterseite ausbildet,
bildet dabei die Absorptionsfläche 12 aus und bleibt dementsprechend frei.
[0048] Die Schaumstoffschicht 15 ist zum Schutz vor Flüssigkeit mit einer wasserabweisenden
Folie versehen, die im vorliegenden Fall nur im Bereich der Absorptionsfläche 12 notwendig
ist, da der übrige Teil der Schaumstoffschicht 15 durch den Grundkörper 14 umschlossen
und geschützt ist. Zur Dämpfung des Körperschalls und tiefer Frequenzen ist eine Schicht
16 mit erhöhter Dichte zwischen dem Grundkörper 14 und der Schaumstoffschicht 15 angebracht.
Dabei handelt es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine Schwerfolie aus
Bitumen- oder Bleimaterial, die direkt an die Schaumstoffschicht 15 angeklebt ist.
Der Aufbau der in den vorangegangen Figuren, insbesondere in Fig. 6, dargestellten
Lamellen 10 entspricht, mit Ausnahme der hier dargestellten scharfkantigen Ausführung,
dem hier geschilderten Aufbau der Lamellen 10. Mit anderen Worten umfassen die Lamellen
10, unabhängig davon ob sie scharfkantig oder gerundet ausgebildet sind, den Grundkörper
14, die Schaumstoffschicht 15, die Schicht 16 mit erhöhter Dichte und die wasserabweisende
Folie.
[0049] Im Allgemeinen beträgt die Stärke des Grundkörpers 14 zwischen 0,5 bis 4mm, insbesondere
1mm, die Stärke der Schaumstoffschicht 15 zwischen 30 und 70mm, insbesondere 40 bis
60mm, vorzugsweise 50 mm, und die Stärke der Schicht 16 mit erhöhter Dichte zwischen
1 und 4mm, insbesondere etwa 2 mm.
In Anbetracht des zuvor geschilderten Aufbaus der Lamellen 10, wobei alle Lamellen
10 eines Lamellenpakets 7,8,9,26 gleichartig aufgebaut sind, also dieselben Abmessungen
in allen Erstreckungsrichtungen haben, soll nicht unerwähnt bleiben, dass die Lamellen
10, obwohl sie voneinander normal zur jeweiligen Durchströmrichtung 18,19,20,21 des
entsprechenden Lamellenpakets 7,8,9,26 voneinander beabstandet sind, sich trotzdem
überlappen. In anderen Worten gesagt: blickt man in Durchströmrichtung 18,19,20,21
auf das Lamellenpaket 7,8,9,26 so kann man aufgrund des Knicks oder der Biegung 13
und der gegebenen Überlappung nicht unmittelbar in den Innenraum 2 des Schalldämmgehäuses
blicken. Dadurch wird entsprechend verhindert, dass Schallwellen ungedämpft durch
das Lamellenpaket 7,8,9,26 durchtreten können. Die Lamellen 10 eines Lamellenpakets
7,8,9,26 sind naturgemäß gleichsinnig angeordnet, sodass der Knick oder die Biegung
13 aller Lamellen 10 in einer Ebene liegt deren Normalvektor die Durchströmrichtung
18,19,20,21 ist und dass die ersten Schenkel bzw. die zweiten Schenkel aller Lamellen
10 parallel zueinander ausgerichtet sind.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0050]
- 1
- äußere Hülle
- 2
- Innenraum
- 3
- erste Ansaugöffnung
- 4
- zweite Ansaugöffnung
- 5
- Ausblasöffnung
- 6
- Wärmetauschgerät
- 6a
- Saugseite
- 6b
- Ausblasseite
- 7
- erstes Lamellenpaket
- 8
- zweites Lamellenpaket
- 9
- drittes Lamellenpaket
- 10
- Lamellen
- 11
- Reflexionsfläche
- 12
- Absorptionsfläche
- 13
- Knick oder Biegung
- 14
- leistenförmiger Grundkörper
- 15
- Schaumstoffschicht
- 16
- Schicht mit erhöhter Dichte
- 17
- Ausbreitungsrichtung
- 18
- erste Durchströmrichtung
- 19
- zweite Durchströmrichtung
- 20
- dritte Durchströmrichtung
- 21
- vierte Durchströmrichtung
- 22
- Trennteil
- 23
- Verschlussmechanismus
- 24
- Rahmen
- 25
- dritte Ansaugöffnung
- 26
- viertes Lamellenpaket
- A
- Luftstrom
- r1...n
- Reflexion
- a1...n
- Absorption
1. Schalldämmgehäuse zur Aufnahme von zumindest einem Wärmetauschgerät (6), vorzugsweise
einem Klima- oder Kältegerät oder einer Wärmepumpe, in einem Innenraum (2) des Schalldämmgehäuses,
wobei das Schalldämmgehäuse eine äußere Hülle (1) umfasst, welche den Innenraum (2)
begrenzt,
wobei die äußere Hülle (1) zumindest eine Ansaugöffnung (3,4,25) für den Einlass von
Frischluft in den Innenraum (2) und zumindest eine Ausblasöffnung (5) zum Auslass
von Abluft aus dem Innenraum (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
ein die zumindest eine Ansaugöffnung (3,4,25) und/oder die zumindest eine Ausblasöffnung
(5) überdeckendes und eine Mehrzahl von Lamellen (10) umfassendes Lamellenpaket (7,8,9,26)
im Bereich der Ansaugöffnung (3,4,25) und/oder im Bereich der Ausblasöffnung (5) angeordnet
ist,
wobei zumindest zwei benachbarte Lamellen (10a,b) des Lamellenpakets (7,8,9,26) jeweils
eine Reflexionsfläche (11) und eine Absorptionsfläche (12) aufweisen und die Reflexionsfläche
(11) der ersten Lamelle (10a) gegenüberliegend zur Absorptionsfläche (12) der nachfolgenden
Lamelle (10b) angeordnet ist,
wobei jede Lamelle (10) zumindest einen Knick oder eine Biegung (13) aufweist, sodass
eine im Innenraum (2) entstehende und sich in einer Ausbreitungsrichtung (17) ausbreitende
Schallwelle zwischen Eintritt in das Lamellenpaket (7,8,9,26) und Austritt aus dem
Lamellenpaket (7,8,9,26) zumindest ein Mal auf die Absorptionsfläche (12) trifft.
2. Schalldämmgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (10) einen leistenförmigen Grundkörper (14), insbesondere aus Blech
oder Kunststoff, aufweisen.
3. Schalldämmgehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (11) vom Grundkörper (14) ausgebildet ist.
4. Schalldämmgehäuse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaumstoffschicht (15), vorzugsweise aus Polyurethanschaum, am Grundkörper
(14) angebracht ist, welche Schaumstoffschicht (15) auf der vom Grundkörper (14) abgewandten
Fläche die Absorptionsfläche (12) ausbildet.
5. Schalldämmgehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (14) die Schaumstoffschicht (15) umschließt, wobei zumindest die
Absorptionsfläche (12) frei bleibt.
6. Schalldämmgehäuse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffschicht (15) zumindest im Bereich der Absorptionsfläche (12) durch
eine schmutz- und wasserabweisende Folie geschützt ist.
7. Schalldämmgehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (10) eine, insbesondere zwischen dem Grundkörper (14) und der Schaumstoffschicht
(15) angeordnete, Schicht (16) mit gegenüber dem Grundkörper (14) erhöhter Dichte
umfasst.
8. Schalldämmgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zumindest zwei benachbarte Lamellen (10a,b) in einem der Lamellenpakete (7,8,9,26)
normal zu einer Durchströmrichtung (18,19,20,21) des Lamellenpakets (7,8,9,26) der
angesaugten bzw. ausgeblasenen Luft voneinander beabstandet sind und einander in Durchströmrichtung
(18,19,20,21) zumindest abschnittsweise überlappen.
9. Schalldämmgehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Lamellen (10) eines Lamellenpakets (7,8,9,26) gleichsinnig ausgerichtet sind.
10. Schalldämmgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (10) einen V-förmigen Querschnitt aufweisen.
11. Schalldämmgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ansaugöffnung (3,4,25) und/oder an der Ausblasöffnung (5) ein flexibler luftundurchlässiger
Trennteil (22) lösbar befestigt ist, welcher aus einer Kunststofffolie besteht und
derart ausgebildet ist, dass die vom Wärmetauschgerät (6) angesaugte Luft und die
vom Wärmetauschgerät (6) ausgeblasene Luft sich nicht vermischen, und welcher einen
lösbaren Verschlussmechanismus (23) zur Befestigung am Wärmetauschgerät (6) aufweist.
12. Schalldämmgehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftsack (22) einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, welcher
sich ausgehend von der äußeren Hülle (1) zumindest abschnittsweise nach innen hin
verjüngt.
13. Schalldämmgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tauwassertasse vorgesehen ist, in welche zur Dämpfung von Dröhngeräuschen eine
Gummimatte integriert ist.
14. System umfassend ein Schalldämmgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit zumindest
einem Wärmetauschgerät (6), welches derart im Innenraum (2) des Schalldämmgehäuses
angeordnet ist, dass eine Saugseite (6a) des zumindest einen Wärmetauschgeräts (6)
einem eine Ansaugöffnung (3,4,25) überdeckenden Lamellenpaket (7,8,9) direkt gegenüberliegt
und/oder dass
eine Ausblasseite (6b) des zumindest einen Wärmetauschgeräts (6) einem eine Ausblasöffnung
(5) überdeckenden Lamellenpaket (26) direkt gegenüberliegt, um einen freien Luftfluss
zwischen den Lamellenpaketen (7,8,9,26) und dem zumindest einen Wärmetauschgerät (6)
zu erreichen.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein flexibler luftundurchlässiger Trennteil (22) die zumindest eine Ansaugöffnung
(3,4,25) des Schalldämmgehäuses mit der Saugseite (6a) des zumindest einen Wärmetauschgeräts
(6) verbindet
und/oder
dass ein flexibler luftundurchlässiger Trennteil (22) die zumindest eine Ausblasöffnung
(5) des Schalldämmgehäuses mit der Ausblasseite (6b) des Wärmetauschgeräts (6) verbindet.