SE456179B - Ljuddempare - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 456 179 [ 2 dämpningsförmaga. Ytterligare andra ändamal och fördelar med upp- finningen anges i det följande eller inses av fackmannen.

TI V N En ljuddämpare innefattar en mineralfiberkropp, en kanal genom kroppen, ett kroppen omgivande hölje och i höljet anordnade öppningar som ansluter till kanalens respektive ände, och utmärkas i huvudsak av att kroppens fibrer är orienterade i plan, vilka skär kanalens vägg. När kanalen har väsentligen konstant tvärsnitt och i huvudsak linjär sträckning, är företrädesvis fiberorienteringsplanen anordnade att skära kanalens huvudrikt- ning. Företrädesvia är fiberorienteringsplanen anordnade ett i huvudsak bilda rät vinkel med kanalens huvudriktning.

Hineralfibermattor bildas vanligen genom att fibrer formas och uppsamlae på ett rörligt transportband varvid fiberriktningen blir parallell med underlagets plan. Den avsatta fibermattan far sålunda fiberorienteringeplan som är parallella med mattans huvud- ytor, dvs de ytor av den bildade mattan som är parallella med fiberavsättningeunderlaget. I en praktisk utföringsform av upp- finningen, kan man bilda den uppfinningsenliga mineralfiberkroppen utgående fran sådan mineralfibermatta genom att skära ut allmänt ringformiga element i mattans huvudyta och stapla dessa element till bildning av kroppen, varvid elementens öppningar inriktas mot varandra för att bilda kanalen. Det insea da att den resulterande kroppens fiberorienteringsplan bildar väsentligen rät vinkel med kanalens huvudriktning.

Enligt ytterligare föredragna utföringsformer av uppfinnin- gen innefattar kroppen atminetone tva i kroppens kanal- riktning till varandra angränsande delar. Delarna kan ha olika densitet. Kroppen kan innefatta delar av tva eller flera olika denaiteter. Såsom ovan antytte kan delarna besta av allmänt plana ringformiga element av mineralfibermatta, vare fiberorienterings- plan ligger i elementens plan. Elementens öppningar kan vara excentriska, varvid åtminstone nagra av elementen kan vara inbördes vinkelförekjutna. Elementene öppningar kan vara delade medelst en ekiljevägg. Kroppen kan ha väsentligen konstant mineralfiberarea utmed kanalens längdriktning.

Det centrala hos uppfinningen, nämligen att anordna mineral- ,>\ 10 15 20 25 35 3 456 179 fiberkroppen med fibsrorienteringsplsn som skär kanalens vägg, erbjuder en väsentligt förbättrad ljuddämpning över ett väsentligt frekvensomrade, sasom senare kommer att redovisas.

Orsaken till den erhållna och noterade förbättrin ljuddämpningen med den uppfinningsenliga ljuddimparsn kan förkla- ras pa följande sätt.

En mineralfibermatta av det ovan nämnda slaget, har ett etrömningsmotstand tvärs fiberorienteringsplanet, som är ungefär lika med tva gånger strömningsmotstandet i fiberoriente- ringsplanet. Härigenom kan ljudvagor av högre frekvenser lättare tränga in i fiberkroppen på grund av relativt lägre motstånd i fiberriktningen. Ljudvagor av laga frekvenser och mellanfrekvenser är icke sa beroende av strömningemotstandet vid den exponerade ytan av mineralfiberkroppsn för att tränga in i densamma, men eftersom mineralfiberkroppens största dimension av flera skäl väsentligen sammanfaller med kanalens längdriktning, erhålles ytterligare fördelar. De ljudvagor som trängt in i mineralfiber- kroppen, utbreder sig huvudsakligen i mineralfiberkroppens största dimension, och i den uppfinningeenliga dämperen, blir da ljudvagornas utbredningsriktning väsentligen parallell med den riktning vari mineralfiberkroppen har största strömningsmotstandet och sålunda har största ljuddämpningseffekten.

Det centrala i den uppfinningsenliga ljuddämparsn är ealunda att den innefattar en mineralfiberkropp med fiberorienteringsplan som i huvudsak bildar rät vinkel mot en kanal som sträcker sig genom kroppen. Härigenom uppnas de ovan antydda fördelarna. Men, sasom ävsnledes tidigare nämnts, kan en sadan ljuddämpare komplet- teras med tidigare i sig kända särdrag för uppnaends av ljuddämp- ningsförbättringar vid speciella frekvensomraden när sa erfordras eller önskas. Vidare kan kroppens kanal vara asym- metriskt eller exoentriskt anordnad eftersom da kroppen far en väggdel med högre väggtjocklek där laga ljudfrskvenser dämpas effektivare. För att åstadkomma en förbättrad ljuddâmpning för högre frekvenser, kan kanalen anordnas slingrande, men detta med- för ett stegrat flödesmotstand för ljuddämparen. För att förbättra ljuddämpningen i högfrekvensomradet utan att åstadkomma nagon väsentlig flödesstrypning föredras enligt uppfinningen att anordna en axiell mellanvägg i atminstone en del av mineralfiberkroppens kanal. En sadan förbättring av högfrekvensdampningen kan vara 4s6L179 10 15 20 25 30 4 önskvärd fran en kanaltvärsnittsarea av cirka 200 cm2 och uppat.

Kanalens tvärsnittsform kan vara godtycklig, men vanligen är kanalformen cirkulär eller rektangulär med ett höjdlbredd- förhlllande av cirka 2:1.

För mineralfibsrkroppen använda lämpligen glasull med en densitet inom omradet 20 till 65 kg/m3, företrädesvis 35 till 65 kg/m3. För en ventilationsljuddämpare väljes normalt en densitet av cirka 35 kg/m3 för en av glasull bestående kropp.

Enligt uppfinningen har det visat sig fördelaktigt att anordna mineralfiberkroppen i delar som i kanalens längdriktning har olika densitet. Speciellt föredrages enligt uppfinningen att anordna kroppen med i kroppens kanalriktning alternerande lika-langa delar av tva olika densiteter, exempelvis 35 respektive 65 kg/m3.

Konventionellt anordnas cirkulära ventilationsljuddampare med en diameter av 0,3 - 1.0 m och en längd av 0,6 - 1,6 m.

Vanligen anordnas dess längd betydligt större än dess diameter.

För ljuddämpare av den antydde arten, bestäms ljuddämpningen för lägre frekvenser, dvs upp till cirka 200 Hz i huvudsak av dämparens storlek och da framförallt dämparens längd i kanalens riktning.

Uppfinningen definieras i de bilagda patentkraven.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i exempel- form med hänvisning till bifogade ritning.

Llltlllfå Figur 1 visar en längdaektion genom en ljuddämpare enligt uppfinningen. Figur 2 visar en tvirsektion genom ljuddämparen enligt figur 1. Figur 3 visar en längdsektion genom en annan däm- pare enligt uppfinningen. Figur 4 visar en tvärsektion tagen längs linje IV-IV i figur 3. Figur 5 visar en längdeektion genom en alternativ dämpare enligt uppfinningen. Pigurerna 6-10 visar tvärsektioner genom olika utföringsformer av dâmparen enligt uppfinningen. Figur 11 visar en längdsektion genom en ljuddämpare enligt känd teknik. Figur 12 är en graf som visar ljuddämpningen för en dämpare enligt uppfinningen resp. för en konventionell dämpare enligt figur 11. Figur 13 - 15 visar längdaektioner genom alternativa utföringeformer av ljuddämparen enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 5 456 179 Figurerna 1 och 2 illustrerar uppbyggnaden av en ljuddämpare enligt uppfinningen, vilken ljuddämpare primärt är avsedd för an- vändning sasom ventilationeljuddimpare, dvs en ljuddämpare avsedd att inkopplas i en ventilationekanal, som sträcker sig mellan tva eller flera rum i en byggnad för dämpning av ljudöverföring mellan dessa rum, eller för inkoppling i en ventilationskanal omedelbart uppströms eller nedströms en fläkt för dämpning av fläktbuller, eller dylikt.

Ljuddämparen innefattar ett cylindriskt hölje 20 bestående av en mantel 21 och tva därtill anslutna ringformiga gavlar 22, och till gavlarnas eentrumöppningar anslutna anslutningsstutsarr konventionell an- I ljud- 23,24. Stutsarna 23,24 är anordnade att medge slutning till anslutande delar av en ventilationskanal. dämparehöljet 20 finns en kropp 10 av mineralfiberelement, som i utföringsexemplet bestar av glasull. Kroppen 10 har allmänt formen av en halcylinder, vars centrala hal 11 är inriktat mot stutsarnas 22,23 genomloppsöppningar och har väsentligen samma tvärsnittsarea som dessa, samt har företrädesvis samma form som dessa.

Kroppen 10 är bildad av fyra delar 101, 102, varvid densi- teten är 35 kg/m3 för delarna 100 och 65 kg/m3 för delarna 101.

Delarna 101, 102 kan anses vara bildade genom stansning av ringformiga element i huvudplanet för en mineralfibermatta, som framställts pa konventionellt satt genom avsättning av fibrer pa ett plant underlag, som sålunda är parallellt med mattane huvud- plan. En sadan matta har fibrerna huvudsakligen orienterade i plan som är parallella med mattans huvudyta. Härigenom sträcker sig kroppens 10 fibrer huvudsakligen i normalplan till öppningarnas 11 axel, dvs vinkelrätt mot långdsträckningen för kroppens 10 kanal ll. I det testade utföringsexemplet hade kroppen 10 en axiell längd av 600 mm, hade den halcylindrieka kroppen 10 en vägg- tjocklek av 100 mm och hade kanalen 11 samt stutsarna cir kulärt tvärsnitt och en diameter av 160 mm samt hade delarna 101 och 102 de ovan angivna densiteterna.

Pa figur 11 visas en standardljuddämpare av motsvarande di- mensioner och utförande, men med en mineralfiberkropp 10', som hade en densitet av 35 kg/m3 och som hade bildats genom lindning av en mineralfibermatta runt en dorn, alltsa en mine- ralfiberkropp vars inre halvägg (som definierar en kanal genom 456 179 10 15 20 25 30 35 40 ljuddämparen) är koaxiell och parallell med fiberorienteringe- planen.

Den uppfinningsenliga dämparen och etandarddimparen enligt figur 11, utsattes för standardiserade ljuddimpningsprov, vars resultat framgår av figuren 12, vari ordinatan anger dämpningen i dB och abekissan anger ljudfrekvens i Hz. I figur 12 anges dämpningsresultatet för den uppfinningsenliga dimparen med kurvan A och anges dämpningsreeultatet för standarddämparen enligt figur 11 med kurvan B.

Man kan se att den uppfinningsenliga dämparen erhjuder en förbättring av cirka 5 - 10 dB över större delen av mâtomradet.

Såsom tidigare nämnts är dämpningsförmagan upp till cirka 200 Hz i huvudsak bestämd av ljuddämparens storlek och da främst ljuddämparens längd, varför man med enkla medel kan förbättra ljuddämpningen i omradet under cirka 200 Hz.

För frekvenser över cirka 2000 Hz, kan ljuddämparens ljud- dämpningsförmaga_ förbättras genom de konstruktionsvarianter som kommer att närmare visas i det följande. De testade ljuddämparna är inte helt jämförbara eftersom standardljuddämparens fiberkropp var av en enda densitet (35 kg/m3) medan den upp- finningsenliga dämparen var av tva olika dsnsitster (35 respektive es kgmë) .

Emellertid kan den extra dämpningsförmaga som den uppfin- ningsenliga dâmparen tillförts genom inkluderingen av mineralfi- berdelar med densiteten 65 kg/m3 betraktas som marginell.

Det antas emellertid att det är fördelaktigt bilda mine- ralfiberkroppen i dämparen enligt uppfinningen av delar med olika densiteter.

I utföringsformen enligt figurerna 1 och 2 är ljuddämparen inklusive mineralfiberkroppen rotationssymmetriska, varvid kanalen genom mineralfiberkroppen 10 är central och koaxiell med dämparen.

Enligt en variant av uppfinningen kan delarna 101 och 102 ha en asymmetriskt placerad öppning 11'. Därvid kan delarna 101', 102' ha en cirkulär yttre kontur såsom visas pa figur 4 eller någon annan kontur, exempelvis rektangulär kontur. Om sådana ~ kroppar 101', 102' inriktas mot varandra och placeras i ett cylindriskt hölje som helt motsvarar det enligt figur 1, men med stutsarna förskjutna för att ligga inriktade mot kroppens öpp- ningar 11', erhålles en dämpare med en konfiguration som framgår n.. 10 15 20 25 30 35 7 4.56 179 av figuren 3. En fördel med dämparen enligt figur 3 är att den re- sulterande mineralfiberkroppen 10' far förhöjd väggtjocklek utmed en del av sin omkrets. Det har visat sig att dänpningen av lägre frekvenser därvid förbättrast Figur 5 kan anses visa en dämpare enligt uppfinningen, vara mineralfiberkropp är bildad av delar enligt exempelvis figur 4 sa att dalarna tillsammans fyller höljet, och delarnas öppningar bildar en genomgaende kanal genom den resulterande mineral- fiberkroppen, varvid dock delarnas öppningar är inbördes för- skjutna sa att kanalen far labyrintform. Exempelvis kan den genom- gaende kanalen genom mineralfiberkroppen allmänt ha formen av en skruvlinje genom att närliggande delar är inbördes förskjutna lika vinklar (90° i exemplet) med avseende pa kanalen, varvid lämpligen höljete gavelöppningar är anordnade att ligga inriktade mot den resulterande kanalens ändar. Därvid förbättras dämpningen av högre frekvenser. I I utförandet enligt figur 5 skulle delarna 101', 102' kunna vara av olika densitet, och kan delarna ha cirkulärcylindriek yttre kontur för att helt utfylla ljuddämparehöljet. Det bör emellertid sta klart att delarna även skulle kunna ha kvadratisk eller rektangulär form och att skepnaden för öppningen 11 inte behöver vara cirkulär; snarast kan det i viesa fall vara fördelaktigt att lata öppningarna 11, li' ha en form som avviker fran den cirkulära, varvid nämnda öppningar exempelvis kan vara väsentligen rektangulära med ett bredd/höjdförhallande av exem- pelvis 2:1, såsom visas pa figurerna 6 och 9,10; Med avseende pa ljuddämpning i högre frekvenser och da öppningen har tvärsnittsarea av cirka 200 cm? och därutöver, kan det vara önskvärt att dela upp öppningen i tva eller flera delöppningar 111 medelst en eller flera skiljeväggar 40, såsom visas på figurerna 7, 9 och 10,. Pa figurerna 8, 9 och 10 visas vidare att mineralfiberkroppen kan ha en ytterkontur som är kvadratisk, rektangulär eller allmänt avviker fran cirkulärt tvärsnitt. Vidare framgar av figurerna 6-7 och 9-10 att öppningen 11 kan vara rektangulär, kvadratisk eller dylikt, om sa befinna vara fördelaktigt i nagot avseende. I de ovan ekisserade utföringsformerna av den uppfinningsenliga ljuddämparen har för- uteatts att mineralfiberkroppen i tvärsektíon väsentligen utfyller ljuddämparehöljet (med undantag för den genomgående kanalen), men '456 179 i 10 15 20 25 det bör sta klart att utföringsformer är tänkbara vari det mellan mineralfiberkroppens element kan finnas luftspalter 14 som sträcker sig helt eller delvis runt ljuddämparens omkrets, såsom visas pa figur ll.

Vidare bör det sta klart att man i en ljuddämpare enligt uppfinningen kan införliva konetruktionedetaljer av förut känd art. Sålunda visas pa figur 13 en ljuddämpare enligt uppfinningen, omfattande tva mineralfiberkroppar 10 enligt uppfinningen, och mellan dem en kropp 10', vilken har det förut kända utförande, som ovan angivits i anslutning till figur 11. Pa figur 15 visas en dämpare omfattande ett flertal element eller kroppar enligt uppfinningen, varjämte tva parallella perforerade elle? operforerade plàtringar 50 är inplacerade mellan elementen.

Ringarnas ytterkant ansluter väsentligen till höljets mantel och ringarnas innerkant är inriktad mot ljuddämparens genomgående kanal.

Den genom mineralfiberkroppen sig eträckande kanalen är företrädesvis ytbelagd med en komposition, såsom neopren eller dylikt, vilken hindrar mineralfiberdamm fran att avgå från mine-- ralfiberkroppen respektive försvarar dammavsättning pa mineralfi- berkroppen i ljuddämparen. Ljuddämparen kan även vara försedd med ett perforerat eller pà annat sätt genombrutet skikt med motsvarande egenskaper, exempelvis ett fibertyg, en perforerad plåt e.dyl.

I stället för glasull kan ltenull användas i ljuddämparen.

Claims (10)

a; 10 15 20 25 30 456 179 TEN V

1. Ljuddämpare innefattande en mineralfiberkropp (10), en kanal (11) genom kroppen (10), ett kroppen omgivande hölje (20) och i höljet anordnade öppningar <23,24), som kommunicerar med kanalens reapektive ände, varjämte kroppen har väeentligen konstant densitet, kännetecknad av att kroppens (10) fibrer i huvudsak är slumpmässigt orienterade i parallella plan, vilka skär kanalens vägg.

2. Ljuddämpare enligt krav 1, kinnetecknld av att fiberorienteringsplanen huvudsakligen bildar rät vinkel med kanalens riktning. -

3. Ljuddämpare enligt krav 2, kinneteckned av att kroppen (10) innefattar åtminstone tva i kroppens kanalriktning separata delar.

4. Ljuddämpare enligt nagot av kraven 1-3 kännetecknad av att kroppen (10) innefattar delar (1G1,102) av olika densitet.

5. Ljuddämpare enligt krav 4, kännetecknad av att kroppen innefattar i kroppens axelriktning alternerande delar av tva olika deneiteter.

6. Ljuddämpare enligt nagot av kraven 3-5, kännetecknad av att delarna (101,102) beatàr av allmänt ringíormiga flata element, eom är skurna ur en mineralfibermatta.

7. Ljuddämpare enligt krav 6, kännetecknad av att elemen- tens kanalen bildande oppningar (11,11') är belägna excentriekt i elementena plan.

8. Ljuddämpare enligt krav 7, kännetecknad av att åtminstone nagra av elementen är inbördes vinkelförskjutna.

9. Ljuddämpare enligt nagot av kraven 1-8, kïnnatecknad av att kanalen är åtminstone utmed en del av sin längd uppdelad me- delat en ekiljevägg (40) i tva väsentligen parallella kanaldelar (111).

10. Ljuddämpare enligt något av kraven 1-9, kännetecknad av att mineralfiberkroppen (10) har väsentligen konstant mineralfi- berarea utmed kanalens längdriktning.