[0001] Die Erfindung betrifft einen Resonanzschalldämpfer mit zumindest einer Wandung, welche
zumindest einen ersten Kanal mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende begrenzt,
wobei das zweite Ende geschlossen ist und das erste Ende eine erste Öffnung aufweist,
wobei der Resonanzschalldämpfer weiterhin zumindest einen zweiten Kanal mit einem
ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, wobei das zweite Ende geschlossen ist
und das erste Ende eine zweite Öffnung aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung
einen mit einem solchen Resonanzschalldämpfer ausgestatteten Lüftungskanal. Solche
Resonanzschalldämpfer können zur raumakustischen Optimierung eingesetzt werden.
[0002] Aus der
US 2022/0415298 A1 ist ein Schalldämpfer für eine Klima- oder Lüftungsanlage bekannt. Dieser Schalldämpfer
soll die Ausbreitung von Schallwellen im Gebäude über die Lüftungskanäle reduzieren.
Hierzu enthält der Schalldämpfer eine erste Wandung und eine zweite Wandung, welche
einen Kanal begrenzen. Dieser bekannte Schalldämpfer weist jedoch den Nachteil auf,
dass die Bedämpfung tiefer Frequenzen unzureichend ist, sofern der Schalldämpfer nicht
sehr viel Bauraum einnimmt. Beim Betrieb von Ventilatoren oder anderen Fördereinrichtungen
entstehen jedoch insbesondere tiefe Frequenzen im Bereich von etwa 50 Hz bis etwa
400 Hz, welche innerhalb des Gebäudes störend wahrgenommen werden und deren Bedämpfung
mit bekannten Schalldämpfern nur eingeschränkt möglich ist.
[0003] Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, einen
Schalldämpfer anzugeben, welcher auch tiefe Frequenzen effektiv abschwächt, sodass
diese im Gebäude weniger störend wahrgenommen werden.
[0004] In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Aufgabe durch einen Resonanzschalldämpfer
gelöst werden. Der Resonanzschalldämpfer kann in zumindest einer Ausführung eine Wandung
aufweisen, welche zumindest einen ersten Kanal begrenzt. Der erste Kanal kann ein
erstes Ende und ein gegenüberliegendes zweites Ende aufweisen. Der erste Kanal kann
geradlinig verlaufen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der erste Kanal
abschnittsweise geradlinig mit dazwischen angeordneten Knicken oder Biegungen verlaufen.
Schließlich kann der erste Kanal zumindest abschnittsweise oder auch vollständig gekrümmt
sein.
[0005] In einigen Ausführungsformen kann das zweite Ende des ersten Kanals geschlossen sein,
d. h. der erste Kanal weist am zweiten Ende entweder eine vollständig geschlossene
Wandung auf oder aber eine Wandung, welche nur geringfügige Öffnungen aufweist, welche
akustisch nicht wirksam sind.
[0006] In einigen Ausführungsformen kann das erste Ende des Kanals eine erste Öffnung aufweisen.
Die erste Öffnung kann so ausgestaltet sein, dass diese eine Luftströmung aufnehmen
kann bzw. dass eine Luftströmung durch die erste Öffnung in den ersten Kanal eintreten
kann. Diese Luftströmung kann oszillierend sein und insofern eine Schallwelle repräsentieren.
[0007] In einigen Ausführungsformen kann der Resonanzschalldämpfer weiterhin zumindest einen
zweiten Kanal enthalten. Der zweiteKanal kann ein erstes Ende und ein gegenüberliegendes
zweites Ende aufweisen. Der zweite Kanal kann geradlinig verlaufen. In anderen Ausführungsformen
kann der zweite Kanal abschnittsweise geradlinig mit dazwischen angeordneten Knicken
oder Biegungen verlaufen. Schließlich kann der zweiteKanal zumindest abschnittsweise
oder auch vollständig gekrümmt sein.
[0008] In einigen Ausführungsformen kann das zweite Ende des zweiten Kanals geschlossen
sein, d. h. der zweite Kanal weist am zweiten Ende entweder eine vollständig geschlossene
Wandung auf oder aber eine Wandung, welche nur geringfügige Öffnungen aufweist, welche
akustisch nicht wirksam sind.
[0009] In einigen Ausführungsformen kann das erste Ende des zweiten Kanals eine erste Öffnung
aufweisen. Die erste Öffnung kann so ausgestaltet sein, dass diese eine Luftströmung
aufnehmen kann bzw. dass eine Luftströmung durch die erste Öffnung in den zweiten
Kanal eintreten kann. Diese Luftströmung kann oszillierend sein und insofern eine
Schallwelle repräsentieren.
[0010] In einigen Ausführungsformen wird nun vorgeschlagen, dass der erste und der zweite
Kanal in einer Symmetrieachse des Resonanzschalldämpfers rotationssymmetrisch zueinander
angeordnet sind. Dieses Merkmal kann die Wirkung haben, dass der Resonanzschalldämpfer
eine größere Dämpfung aufweist als bekannte Resonanzschalldämpfer mit nur einem Kanal.
Darüber hinaus kann der Resonanzschalldämpfer Schall aus unterschiedlichen Richtungen
dämpfen, sofern die ersten und zweiten Öffnungen der ersten und zweiten Kanäle in
unterschiedliche Richtungen zeigen. Hierdurch kann der für den Resonanzschalldämpfer
benötigte Bauraum reduziert sein, insbesondere dann, wenn Schall aus unterschiedlichen
Richtungen auf den Resonanzschalldämpfer trifft.
[0011] In einigen Ausführungsformen kann der erste und zweite Kanal in zumindest einem Längsabschnitt
eine gemeinsame Wandung aufweisen. Hierdurch kann der Herstellaufwand des Resonanzschalldämpfers
reduziert sein. Darüber hinaus kann in einigen Ausführungsformen das Gewicht des Resonanzschalldämpfers
und/oder der benötigte Bauraum verringert sein.
[0012] In einigen Ausführungsformen kann der erste und zweite Kanal in einer Symmetrieachse
des Resonanzschalldämpfers eine zweizählige Symmetrie aufweisen. Dies bedeutet, dass
der erste und zweite Kanal relativ zueinander so angeordnet sind, dass der erste Kanal
gedanklich durch eine Drehung um 180° mit dem zweiten Kanal in Deckung gebracht werden
kann. Der Resonanzschalldämpfer weist somit in Schönflies-Symbolik eine C
2-Achse auf. Hierdurch können die erste und zweite Öffnung in entgegengesetzte Richtungen
weisen, sodass Schall aus entgegengesetzten Richtungen durch den Resonanzschalldämpfer
reduziert werden kann.
[0013] In einigen Ausführungsformen kann der Resonanzschalldämpfer genau zwei Kanäle aufweisen,
d.h. den ersten und den zweiten Kanal, aber keine weiteren Kanäle.
[0014] In einigen Ausführungsformen können der erste und der zweite Kanal die gleiche Form
und Größe aufweisen. Da in diesem Fall beide Kanäle die gleiche Resonanzfrequenz haben,
wird der Schall bei dieser Frequenz besonders effektiv gedämpft.
[0015] In einigen Ausführungsformen können der erste und der zweite Kanal eine nicht verschwindende
Krümmung aufweisen. Die Krümmung ist dabei wie üblich als zweite Ableitung des Verlaufs
definiert. Eine nicht verschwindende Krümmung bedeutet, dass der erste und der zweite
Kanal nicht über die gesamte Länge geradlinig verlaufen. Ein gekrümmter Kanal kann
eine erhebliche Längsausdehnung erreichen, um auf diese Weise insbesondere tiefe Frequenzen
effektiv zu dämpfen, ohne eine Baugröße zu erreichen, welche die Integration in raum-
oder prozesslufttechnische Anlagen erschwert oder verunmöglicht.
[0016] In einigen Ausführungsformen kann der erste und der zweite Kanal zumindest abschnittsweise
gekrümmt sein. Auf diese Weise können geradlinige Abschnitte durch gekrümmte Abschnitte
miteinander verbunden werden, sodass die Form des Kanals an den zur Verfügung stehenden
Bauraum angepasst werden kann.
[0017] In einigen Ausführungsformen kann der erste und der zweite Kanal zumindest eine Biegung
aufweisen, welche an zumindest einen geradlinigen Abschnitt angrenzt.
[0018] In einigen Ausführungsformen kann der erste und der zweite Kanal einen viereckigen
Querschnitt aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann der viereckige Querschnitt
rechteckig sein. Dies ermöglicht beispielsweise die Herstellung als Endlosstrang,
welcher vor dem Einbau in eine raum- oder prozesslufttechnische Anlage nur noch abgelängt
werden muss. Darüber hinaus kann die Integration in rechteckige Lüftungskanäle vereinfacht
sein.
[0019] In einigen Ausführungsformen kann der Resonanzschalldämpfer einstückig gefertigt
sein. Dies kann beispielsweise durch Biegen eines Blechstreifens und/oder durch Extrudieren
und/oder durch Strangpressen erfolgen.
[0020] In einigen Ausführungsformen kann der Resonanzschalldämpfer aus einem Metall oder
einer Legierung oder einem Polymer gefertigt sein. Dies ermöglicht einerseits einfache
Herstellung und andererseits geringes Gewicht und mechanische Stabilität.
[0021] In einigen Ausführungsformen kann die Wandung eine Wandstärke von etwa 0,3 mm bis
etwa 1,5 mm aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann die Wandung eine Wandstärke
von etwa 0,4 mm bis etwa 0,8 mm aufweisen. Hierdurch kann der Resonanzschalldämpfer
einerseits einfach hergestellt werden, ein geringes Gewicht und eine hohe mechanische
Stabilität aufweisen, insbesondere auch in Umgebungen, in welchen die Luftströmung
abrasive Verschmutzungen mitführt.
[0022] In einigen Ausführungsformen kann der erste und der zweite Kanal jeweils eine Länge
von etwa 20 cm bis etwa 170 cm aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann der erste
und der zweite Kanal jeweils eine Länge von etwa 30 cm bis etwa 85 cm aufweisen. In
wiederum anderen Ausführungsformen kann der erste und der zweite Kanal jeweils eine
Länge von etwa 25 cm bis etwa 80 cm aufweisen. Hierbei handelt es sich jeweils um
die vollständige, akustisch wirksame Länge der Kanäle, auch wenn diese durch Biegungen
oder Knicke nicht geradlinig verlaufen. Die Länge der ersten und der zweiten Kanäle
beeinflussen die Resonanzfrequenz und das Dämpfungsverhalten, so dass der Resonanzschalldämpfer
für einen vorgegebenen Einsatzzweck optimiert werden kann.
[0023] In einigen Ausführungsformen kann der erste und der zweite Kanal jeweils als λ/4-Resonator
mit einer Resonanzfrequenz von etwa 100 Hz bis etwa 500 Hz ausgebildet sein. In anderen
Ausführungsformen kann der erste und der zweite Kanal jeweils als λ/4-Resonator mit
einer Resonanzfrequenz von etwa 200 Hz bis etwa 300 Hz ausgebildet sein. Ein solcher
Resonanzschalldämpfer kann insbesondere Geräusche effektiv unterdrücken, welche von
Gebläsen, Ventilatoren oder anderen Luftfördereinrichtungen hervorgerufen und sich
über Lüftungskanäle im Gebäude ausbreiten. Hierdurch kann ein an sich bekannter Kulissenschalldämpfer
für höhere Frequenzen sinnvoll ergänzt werden, um beispielsweise tieffrequente Lüftergeräusche
effektiv zu unterdrücken.
[0024] In einigen Ausführungsformen kann an der Oberkante und/oder an der Unterkante des
Resonanzschalldämpfers ein Flansch und/oder ein Dichtungselement angeordnet sein.
Hierdurch kann der Resonanzschalldämpfer in einfacher Weise in einen Lüftungskanal
eingesetzt werden, wobei der Boden und der Deckel des Lüftungskanals gleichzeitig
den oberen bzw. unteren Abschluss des Resonanzschalldämpfers bilden, sodass der im
Resonanzschalldämpfer ausgebildete erste und zweite Kanal bis auf die erste und zweite
Öffnung allseitig geschlossen sind.
[0025] In einigen Ausführungsformen kann der Resonanzschalldämpfer eine Länge und/oder eine
Breite von etwa 100 mm bis etwa 220 mm aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann
der Resonanzschalldämpfer eine Länge und/oder eine Breite von etwa 125 mm bis etwa
200 mm aufweisen. Die Abmessungen des Resonanzschalldämpfers sind in diesen Fällen
kompatibel mit den Abmessungen gängiger Kulissenschalldämpfer, sodass ein einfacher
Austausch eines Kulissenschalldämpfers gegen den hier vorgeschlagenen Resonanzschalldämpfer
erfolgen kann oder der Resonanzschalldämpfer in einfacher Weise mit Kulissenschalldämpfern
für höhere Frequenzen kombiniert werden kann.
[0026] In einigen Ausführungsformen betrifft diese einen Lüftungskanal mit einem vorstehend
beschriebenen Resonanzschalldämpfer. Der Resonanzschalldämpfer kann babei im inneren
des Lüftungskanals angeordnet sein. Der Resonanzschalldämpfer kann somit ohne die
Notwendigkeit zusätzlichen Bauraums in ein Gebäude integriert sein.
[0027] In einigen Ausführungsformen kann der Resonanzschalldämpfer eine geringere Breite
aufweisen als der Lüftungskanal und in etwa symmetrisch im Lüftungskanal angeordnet
sein. Auf diese Weise kann die Raum- oder Prozessluft beidseitig am Resonanzschalldämpfer
vorbeiströmen, wobei Schallwellen im Lüftungskanal effektiv bedämpft werden.
[0028] In einigen Ausführungsformen kann ein Lüftungskanal zwischen einem und sechs Resonanzschalldämpfer
enthalten. In anderen Ausführungsformen kann ein Lüftungskanal zwischen zwei und vier
Resonanzschalldämpfer enthalten. In einigen Ausführungsformen kann der bzw. die Resonanzschalldämpfer
in zumindest einem Frequenzband eine Schalldämpfung von etwa 30 dB bis etwa 60 dB
aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann der Resonanzschalldämpfer in zumindest
einem Frequenzband eine Schalldämpfung von etwa 40 dB bis etwa 50 dB aufweisen. Dadurch
können störende Lüftungsgeräusche in Gebäuden so weit gedämpft werden, dass diese
vom Benutzer des Gebäudes nicht mehr störend wahrgenommen werden.
[0029] In einigen Ausführungsformen kann der Lüftungskanal eine U-Schiene aufweisen, welche
zur Aufnahme von zumindest einem Resonanzschalldämpfer eingerichtet ist. Diese erlaubt
eine einfache Positionierung und einen zuverlässigen, dichtenden Einbau des vorgeschlagenen
Resonanzschalldämpfers im Lüftungskanal. Die U-Schiene kann dabei am Boden und/oder
am Deckel des Lüftungskanals durch Kleben, Nieten, Schrauben oder Schweißen befestigt
sein.
[0030] Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen ohne
Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt
- Figur 1
- einen Resonanzschalldämpfer nach einer ersten Ausführungsform in der Ansicht.
- Figur 2
- erläutert ein mögliches Herstellungsverfahren des Resonanzschalldämpfers gemäß Figur
1.
- Figur 3
- zeigt den Resonanzschalldämpfer gemäß Figur 1 im Schnitt.
- Figur 4
- zeigt eine zweite Ausführungsform eines Resonanzschalldämpfers im Schnitt.
- Figur 5
- zeigt eine dritte Ausführungsform eines Resonanzschalldämpfers im Schnitt.
- Figur 6
- zeigt eine vierte Ausführungsform eines Resonanzschalldämpfers im Schnitt.
- Figur 7
- zeigt den Einbau eines Resonanzschalldämpfers in einem Lüftungskanal gemäß einer ersten
Ausführungsform.
- Figur 8
- zeigt den Einbau eines Resonanzschalldämpfers in einem Lüftungskanal gemäß einer zweiten
Ausführungsform.
- Figur 9
- zeigt die Durchgangsdämpfung des Resonanzschalldämpfers gemäß Figur 1.
[0031] Anhand der Figuren 1, 2 und 3 wird eine erste Ausführungsform des vorgeschlagenen
Resonanzschalldämpfers näher erläutert. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist der vorgeschlagene
Resonanzschalldämpfer 1 in etwa quaderförmig. Der Resonanzschalldämpfer 1 ist aus
einer einzigen Materiallage, beispielsweise einem Blech, durch Biegen hergestellt.
Das Blech kann beispielsweise ein Aluminiumblech oder ein Stahlblech sein. Das Blech
kann mit einer Beschichtung versehen sein, beispielsweise einer Eloxalschicht oder
einer Feuerverzinkung oder einer Farbbeschichtung oder einer bituminösen Beschichtung
. Hierdurch kann die Korrosionsbeständigkeit verbessert sein oder das Schwingungsverhalten
beeinflusst werden. Das Blech bildet die Wandung 3 eines ersten Kanals 21 und eines
zweiten Kanals 22.
[0032] Der erste Kanal 21 weist ein erstes Ende 211 und ein zweites Ende 212 auf. Dabei
ist das zweite Ende 212 im quaderförmigen Resonanzschalldämpfer innen gelegen und
geschlossen. Demgegenüber weist das erste Ende 211 eine erste Öffnung 215 auf. Durch
diese Öffnung 215 kann eine Luftströmung in den ersten Kanal 21 eintreten, insbesondere
eine oszillierende Luftströmung bzw. eine Schallwelle.
[0033] Weiterhin weist der Resonanzschalldämpfer 1 einen zweiten Kanal 22 auf. Auch der
zweite Kanal 22 weist ein erstes Ende 221 und ein zweites Ende 222 auf. Auch das zweite
Ende 222 des zweiten Kanals 22 ist geschlossen. Das erste Ende 221 des zweiten Kanals
22 weist eine zweite Öffnung 225 auf. Auch in die zweite Öffnung 225 kann eine Luftströmung
in den zweiten Kanal 22 eintreten, insbesondere eine oszillierende Luftströmung bzw.
eine Schallwelle.
[0034] Aufgrund der Quaderform des Resonanzschalldämpfers 1 weisen die ersten und zweiten
Öffnungen 215 und 225 sowie der erste und zweite Kanal 21 und 22 einen im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt auf. Die Breite eines Kanals kann dabei zwischen etwa 10
mm und etwa 50 mm oder zwischen etwa 20 mm und etwa 35 mm betragen.
[0035] Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist sowohl der erste als auch der zweite Kanal
21 und 22 vier geradlinige Abschnitte auf, welche durch rechtwinklige Knicke miteinander
verbunden sind. Die gesamte Länge des jeweiligen Kanals 21, 22 ist somit wie bei einem
Blasinstrument zur Ersparnis von Bauraum aufgewickelt.
[0036] Die zwischen der Oberkante 11 und der Unterkante 12 gemessene Höhe des Resonanzschalldämpfers
kann in einigen Ausführungsformen der Innenhöhe eines Lüftungskanals entsprechen,
sodass der Resonanzschalldämpfer in einfacher Weise durch Einkleben oder durch Klemmsitz
mit oder ohne dazwischenliegenden Dichtungselementen in einen Lüftungskanal eingebaut
werden kann. Darüber hinaus kann die Grundfläche des erfindungsgemäßen Resonanzschalldämpfers
so gewählt sein, dass dieser keinen größeren Bauraum aufweist als bekannte Kulissenschalldämpfer
mit Mineralwollefüllung. Hierdurch kann ein einfacher Austausch bzw. eine Kompatibilität
zu den bekannten Kulissenschalldämpfern erzielt werden.
[0037] Wie insbesondere der Querschnitt gemäß Figur 3 zeigt, weisen der erste Kanal 21 und
der zweite Kanal 22 die gleiche Form und Größe auf. Beide Kanäle sind um eine Symmetrieachse
4 des Resonanzschalldämpfers 1 rotationssymmetrisch zueinander angeordnet. Dies bedeutet,
dass der erste und der zweite Kanal relativ zueinander so angeordnet sind, dass der
erste Kanal gedanklich durch eine Drehung um 180° mit dem zweiten Kanal in Deckung
gebracht werden kann. Ebenso kann der zweite Kanal 22 gedanklich durch eine Drehung
um 180° mit dem ersten Kanal 21 in Deckung gebracht werden. Der erste und der zweite
Kanal 21 und 22 weisen somit in einigen Längsabschnitten eine gemeinsame Wandung 3
auf.
[0038] Die gesamte, abgewickelte Länge eines Kanals 21 bzw. 22 kann zwischen etwa 20 cm
bis etwa 170 cm betragen. Hierdurch kann jeder der Kanäle 21 und 22 jeweils als λ/4-Resonator
mit einer Resonanzfrequenz von etwa 100 Hz bis etwa 500 Hz oder von etwa 200 Hz bis
etwa 300 Hz wirken.
[0039] Wird der erfindungsgemäße Resonanzschalldämpfer beidseitig mit Schall beaufschlagt,
kann dieser eine Minderung der Schallausbreitung von etwa 6 dB bis etwa 8 dB bewirken.
Eine Mehrzahl sequenziell hintereinander geschalteter Resonanzschalldämpfer kann eine
entsprechend größere Schallminderung bewirken.
[0040] Anhand der Figur 2 wird die mögliche Herstellung eines Resonanzschalldämpfers näher
erläutert. Wie in Figur 2 ersichtlich ist, wird der Resonanzschalldämpfer 1 gemäß
der ersten Ausführungsform aus einem einzigen Blech aus einem Metall oder einer Legierung
durch mehrfaches Abkanten gefertigt. Das als Halbzeug verwendete Blech bildet somit
die Wandung 3 des späteren Resonanzschalldämpfers 1. Das Blech kann hierzu eine Dicke
von etwa 0,3 mm bis etwa 1,5 mm aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die Wandstärke
zwischen etwa 0,4 mm bis etwa 0,8 mm betragen.
[0041] Zur Herstellung wird ein Abkantwerkzeug mit einem Pressstempel 63 und einem Gesenk
64 verwendet. Der Pressstempel 63 weist eine langgestreckte Form vergleichsweise geringer
Höhe auf, sodass dieser auf der Innenseite des sich bildenden Kanals 21 bzw. 22 aufgenommen
werden kann. Der Pressstempel 63 ist über längliche, an den Stirnseiten angreifende
Aufnahmeelemente 62 mit der Werkzeugaufnahme 61 einer hydraulischen Presse verbunden.
Durch das Zusammenwirken des Gesenks 64 mit dem Pressstempel 63 können in der Wandung
3 in etwa rechtwinklige Knicke eingearbeitet werden. Durch zehnfaches Abkanten kann
auf diese Weise mit geringem Aufwand aus einem einzigen Blechstreifen der in Figur
1 gezeigte, komplexe Resonanzschalldämpfer gefertigt werden.
[0042] Es ist anzumerken, dass das anhand der Figur 2 gezeigte Herstellungsverfahren lediglich
beispielhaft zu verstehen ist. In anderen Ausführungsformen kann das in Figur 1 bzw.
Figur 3 gezeigte Profil des Resonanzschalldämpfers auch durch Strangpressen, Extrudieren
oder Spritzgießen aus einer Aluminiumlegierung oder einem Polymer, insbesondere einem
Thermoplast, gefertigt werden. Der Resonanzschalldämpfer kann dann als Endlosprofil
hergestellt und auf die gewünschte Höhe abgelängt werden.
[0043] Anhand der Figur 4 wird der Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des Resonanzschalldämpfers
näher erläutert. Gleiche Bestandteile der Erfindung sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen, sodass sich die Beschreibung auf die wesentlichen Unterschiede beschränkt.
[0044] Wie Figur 4 zeigt, enthält auch die zweite Ausführungsform zwei Kanäle 21 und 22,
welche einseitig geschlossen sind und einseitig eine erst und zweite Öffnung 215 und
225 aufweisen. Die Kanäle 21 und 22 gemäß der zweiten Ausführungsform weisen eine
geringere Anzahl an Biegungen auf. Hierdurch kann die Herstellung vereinfacht sein.
Darüber hinaus kann die jeweilige, zwischen dem ersten Ende 211 und dem zweiten Ende
212 gemessene Länge geringer sein, sodass sich eine höhere Resonanzfrequenz ergibt.
Es versteht sich von selbst, dass der Fachmann die Länge der Kanäle und damit die
Resonanzfrequenz des Resonanzschalldämpfers an den jeweiligen Anwendungsfall bzw.
das jeweils zu bedämpfende Geräuschspektrum anpassen wird.
[0045] Anhand der Figur 5 wird ein drittes Ausführungsbeispiel des Resonanzschalldämpfers
näher erläutert. Auch im Querschnitt des dritten Ausführungsbeispiels sind gleiche
Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
[0046] Auch der Resonanzschalldämpfer gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist zwei Kanäle
21 und 22 auf, welche jeweils nur einen einzigen Knick bzw. eine Biegung aufweisen.
Die jeweiligen Kanäle haben somit die Form eines großen L. Im zentralen Bereich haben
der erste Kanal 21 einerseits und der zweite Kanal 22 andererseits keinen gemeinsamen
Wandabschnitt, sodass sich dort ein Hohlraum 25 ergibt. Der Hohlraum 25 kann mit einem
porösen Schallabsorber versehen sein oder auch Befestigungselemente für den Resonanzschalldämpfer
aufnehmen. Im Mittelpunkt des zentralen Hohlraums 25 ist wiederum die Symmetrieachse
4 angeordnet, um welche der erste und der zweite Kanal 21 und 22 rotationssymmetrisch
zueinander angeordnet sind.
[0047] Anhand der Figur 6 wird der Querschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels des Resonanzschalldämpfers
näher erläutert. Der Resonanzschalldämpfer gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel weist
keinen geradlinigen Längsabschnitt auf. Hierdurch ergibt sich der optische Eindruck
einer Spirale. Die Außenkontur des Resonanzschalldämpfers ist somit nicht quaderförmig,
wie in Figur 1 gezeigt, sondern elliptisch.
[0048] Anhand der Figuren 7 und 8 wird die Integration eines erfindungsgemäßen Resonanzschalldämpfers
in einen Lüftungskanal 5 näher erläutert. Wie Figur 7 zeigt, ist der Lüftungskanal
im dargestellten Ausführungsbeispiel in etwa rechteckig im Querschnitt. Der Lüftungskanal
5 kann in an sich bekannter Weise aus Stahlblech oder Kunststoff gefertigt sein.
[0049] Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Resonanzschalldämpfer 1a, 1b und 1c
symmetrisch im Lüftungskanal angeordnet, wobei die ersten Öffnungen 215 zu einer Seite
zeigen und die gegenüberliegenden zweiten Öffnungen 225 zur anderen Seiten zeigen.
In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der eingesetzten Resonanzschalldämpfer
auch größer oder geringer sein. Beispielsweise können zwischen einem und sechs oder
auch zwischen zwei und vier Resonanzschalldämpfer an einer Stelle des Lüftungskanals
eingesetzt werden. Diese können eine identische oder unterschiedliche Resonanzfrequenz
aufweisen.
[0050] Bei Betrieb des Lüftungskanals in einer raumlufttechnischen Anlage oder einer prozesslufttechnischen
Anlage strömt die Luft somit rechts und links an den Resonanzschalldämpfern vorbei.
Zusammen mit der Luft werden störende Schallemissionen durch den Lüftungskanal übertragen,
beispielsweise durch Ventilatoren oder andere Fördereinrichtungen, welche dazu eingesetzt
werden, die Luftströmung durch den Lüftungskanal aufrechtzuerhalten. Die störenden
Schallemissionen können über die Öffnungen 215 und 225 in die ersten und zweiten Kanäle
der Resonanzschalldämpfer 1a, 1b und 1c eindringen. Aufgrund der Wirkung der Kanäle
als λ/4-Resonatoren wird die Schallemission in einem durch die Länge des Kanals vorgegebenen
Frequenzband um etwa 30 dB bis etwa 60 dB oder um etwa 40 dB bis etwa 50 dB geschwächt.
An der Mündung des Lüftungskanals, beispielsweise in einem Wohn- oder Arbeitsraum,
kann die Schallemission somit nicht mehr oder nur noch gedämpft wahrgenommen werden.
Eine größere Anzahl an Resonanzschalldämpfern bewirkt dabei eine größere Schwächung
der störenden Schallemissionen.
[0051] Wie Figur 7 weiter zeigt, haben die Resonanzschalldämpfer 1 jeweils eine Höhe, welche
der Innenhöhe des Lüftungskanals entspricht. Die Oberkante 11 und die Unterkante 12
eines jeden Resonanzschalldämpfers 1 kann somit dichtend am Boden bzw. am Deckel des
Lüftungskanals 5 abschließen. Hierdurch werden die Kanäle 21 bzw. 22 bis auf die Öffnungen
215 bzw. 225 allseitig geschlossen, sodass diese ihre Wirkung als λ/4-Resonatoren
erfüllen können.
[0052] Anhand der Figur 8 wird eine zweite Ausführungsform eines Lüftungskanals 5 näher
erläutert. Gleiche Bestandteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass sich
die nachfolgende Beschreibung auf die wesentlichen Unterschiede beschränkt. Wie in
Figur 8 ersichtlich ist, enthält der Lüftungskanal 5 am Boden eine U-Schiene 55. Diese
kann durch Kleben, Löten, Schweißen oder Nieten im Material des Lüftungskanals 5 befestigt
sein. Die U-Schiene kann einerseits als Positionierhilfe dienen, in welche die Resonanzschalldämpfer
1a, 1b und 1c eingesetzt werden können, um eine im Wesentlichen symmetrische Positionierung
innerhalb des Lüftungskanals 5 sicherzustellen. Darüber hinaus kann die U-Schiene
auch dazu dienen, die Unterseite 12 des Resonanzschalldämpfers abzudichten. Hierzu
kann in der U-Schiene ein Dichtungselement aus einem Polymer oder einem Gummi eingelegt
sein.
[0053] Auch wenn dies in Figur 8 nicht dargestellt ist, kann eine gleichartige U-Schiene
am Deckel des Lüftungskanals 5 angeordnet sein.
[0054] Figur 9 erläutert die Durchgangsdämpfung auf der Ordinate gegen die Frequenz auf
der Abszisse für die erste Ausführungsform eines Resonanzschalldämpfers, wie dieser
in den Figuren 1 und 3 dargestellt ist. Der beispielhaft verwendete Resonanzschalldämpfer
weist eine Kantenlänge von 125 mm auf. Der Resonanzschalldämpfer ist damit mit gängigen
Kulissenschalldämpfern in den Abmessungen kompatibel und kann somit in einfacher Weise
im Austausch oder auch ergänzend zu gängigen Kulissenschalldämpfern erwendet werden.
Die Länge der beiden Kanäle 21 und 22 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel
jeweils 34 cm. Hieraus ergibt sich eine Resonanzfrequenz des λ/4-Resonators von etwa
250 Hz. Wie Figur 9 zeigt, erreicht die Durchgangsdämpfung von drei hintereinander
in einen Lüftungskanal eingebauten Resonanzschalldämpfern mit 35 dB bei dieser Resonanzfrequenz
ihren Maximalwert. Daneben werden auch höhere Frequenzen zwischen etwa 330 Hz bis
etwa 450 Hz noch effektiv bedämpft, sodass insbesondere niederfrequente Schallemissionen
von Ventilatoren effizient bedämpft werden.
[0055] Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen
beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern
als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein
genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist.
Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und
die vorstehende Beschreibung "erste" und "zweite" Ausführungsformen definieren, so
dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Ausführungsformen,
ohne eine Rangfolge festzulegen.
1. Resonanzschalldämpfer (1) mit zumindest einer Wandung (3), welche zumindest einen
ersten Kanal (21) mit einem ersten Ende (211) und einem zweiten Ende (212) begrenzt,
wobei das zweite Ende (212) geschlossen ist und das erste Ende (211) eine erste Öffnung
(215) aufweist,
und
der Resonanzschalldämpfer (1) weiterhin zumindest einen zweiten Kanal (22) mit einem
ersten Ende (221) und einem zweiten Ende (222) aufweist, wobei das zweite Ende (222)
geschlossen ist und das erste Ende (221) eine zweite Öffnung (225) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste und zweite Kanal (21, 22) in einer Symmetrieachse (4) des Resonanzschalldämpfers
(1) rotationssymmetrisch zueinander angeordnet sind und
der erste und der zweite Kanal (21, 22) jeweils als λ/4-Resonator mit einer Resonanzfrequenz
von etwa 100 Hz bis etwa 500 Hz ausgebildet sind.
2. Resonanzschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Kanal (21, 22) in zumindest einem Längsabschnitt eine gemeinsame
Wandung aufweisen.
3. Resonanzschalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Kanal (21, 22) in der Symmetrieachse (4) des Resonanzschalldämpfers
(1) eine zweizählige Symmetrie aufweisen und/oder dass der Resonanzschalldämpfer (1)
genau zwei Kanäle (21, 22) aufweist.
4. Resonanzschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Kanal (21, 22) die gleiche Form und Größe aufweisen.
5. Resonanzschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Kanal (21, 22) eine nicht verschwindende Krümmung aufweisen
oder
dass der erste und der zweite Kanal (21, 22) zumindest abschnittsweise gekrümmt sind
oder
dass der erste und der zweite Kanal (21, 22) zumindest eine Biegung aufweisen, welche
an zumindest einen geradlinigen Abschnitt angrenzt.
6. Resonanzschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Kanal (21, 22) einen viereckigen Querschnitt aufweisen.
7. Resonanzschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einstückig gefertigt ist und/oder
dass dieser aus einem Metall oder einer Legierung oder einem Polymer gefertigt ist.
8. Resonanzschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (3) eine Wandstärke von etwa 0,3 mm bis etwa 1,5 mm oder von etwa 0,4
mm bis etwa 0,8 mm aufweist.
9. Resonanzschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Kanal (21, 22) jeweils eine Länge von etwa 20 cm bis etwa
170 cm oder von etwa 30 cm bis etwa 85 cm oder 25 cm bis etwa 80 cm aufweist und/oder
dass der erste und der zweite Kanal (21, 22) jeweils als λ/4-Resonator mit einer Resonanzfrequenz
von etwa 200 Hz bis etwa 300 Hz ausgebildet sind.
10. Resonanzschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dessen Oberkante (11) und/oder an dessen Unterkante (12) ein Flansch und/oder
ein Dichtungselement angeordnet ist.
11. Resonanzschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Länge und/oder eine Breite von etwa 100 mm bis etwa 220 mm oder von etwa
125 mm bis etwa 200 mm aufweist
12. Lüftungskanal (5) mit zumindest einem Resonanzschalldämpfer (1) nach einem der Ansprüche
1 bis 11.
13. Lüftungskanal nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonanzschalldämpfer (1) eine geringere Breite aufweist als der Lüftungskanal
(5) und in etwa symmetrisch im Lüftungskanal angeordnet ist.
14. Lüftungskanal nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass dieser zwischen 1 und 6 oder zwischen 2 und 4 Resonanzschalldämpfer (1) enthält.
15. Lüftungskanal nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Innenhöhe aufweist, welche der Höhe der oder des Resonanzschalldämpfers
(1) entspricht und/oder
dass der oder die Resonanzschalldämpfer (1) in den Lüftungskanal eingeklebt oder eingeklemmt
sind.