БАРОКАМЕРА Российский патент 1998 года по МПК B63C11/34 

Изобретение относится к водолазной технике, а именно к жилым отсекам глубоководных водолазных барокомплексов.

Известна глубоководная водолазная барокамера, содержащая камеру высокого давления с жилыми отсеками и системами жизнеобеспечения [1].

Недостатком конструкции барокамеры является ее дискомфортность с точки зрения акустики обитаемых помещений. Повышенное статическое давление газовой среды в отсеке барокамеры на эксплуатационном режиме определяет пропорциональное увеличение в нем уровней звукового давления шума выше предельно допустимых значений [2].

Внутренние поверхности стенок стального корпуса барокамеры обладают низким звукопоглощением и высокими коэффициентами отражения звука, являясь причиной повышенных значений времени затухания (реверберации) звука в отсеке, что может снизить качество связи между операторами как внутри отсека, так и с обеспечивающим персоналом, находящимся снаружи [3].

Вогнутые поверхности стенок отсека и малые объемы барокамеры способствуют фокусировке отдельных звуковых лучей, т.е. возникновению стоячих волн и каустик (линий повышенных значений звукового давления) в обитаемых зонах отсека [4].

Параллельные стенки отсеков при большом количестве источников шума могут являться причиной возникновения так называемых "биений" звука, длительное воздействие которых вызывает у операторов негативные психофизиологические реакции (слуховые галлюцинации) [5].

В известной барокамере ГВК-50, разработанной по [1], выбранной в качестве прототипа, для повышения акустического качества жилого отсека (снижения шума) используются путевые глушители шума, заполненные пористым звукопоглощающим материалом, установленные на всасывающем и напорном участках трубопроводов замкнутой системы регенерации газовой среды [6].

Однако исследования показали, что эффективность пористых звукопоглощающих материалов при использовании их под повышенным давлением снижается до 80 % [7].

Сущность изобретения заключается в том, что глушители шума выполнены в виде двусторонних резонансных звукопоглощающих элементов, образующих настил пола в жилом отсеке, при этом вышеупомянутые звукопоглощающие элементы одновременно выполняют функцию звукоизолирующей перегородки между отсеком барокомеры и патрубками всасывания и подачи газовой среды трубопроводов системы регенерации, размещенных под настилом пола, причем звукопоглощающие элементы выполнены с отверстиями для свободного прохода газовой среды из напорного трубопровода системы регенерации в отсеки барокамеры и обратно к всасывающему патрубку.

Кроме того, для улучшения комфортности жилых отсеков с точки зрения акустики в обитаемых зонах барокамеры дополнительно установлены ряд резонансных звукопоглощающих элементов, например, на стенках, подволоке, нижних поверхностях подвесных коек и в районе изголовья коек, при этом форма упомянутых звукопоглощающих элементов повторяет форму поверхности установки.

Тем самым достигается повышение эксплуатационных качеств жилых отсеков барокамер путем улучшения условий их акустической обитаемости - снижением общего уровня шума, времени реверберации звука, а также вероятности формирования каустик и "биений" звукового давления в обитаемых зонах.

Схема установки средств звукопоглощения в жилом отсеке барокамеры представлена на фиг. 1, 2, а схематичное изображение двустороннего резонансного звукопоглощающего элемента - на фиг. 3.

Настил пола выполнен в виде двусторонней резонансной звукопоглощающей конструкции 1, часть 2 которой заключена в газоплотный короб 3, соединенный с напорным трубопроводом 4 и выполняющий функцию газораспределителя для впуска регенерированной газовой среды от нагнетателя 5 системы регенерации в отсек 6 корпуса барокамеры 7. Короб 3 разделяет область нагнетания "а" от области "б", соединенной с трубопроводом 8 всасывания и ограничивающей оставшейся частью 9 конструкции 1 область "б" от объема отсека 6.

Конструкция 1 состоит из газопроницаемых элементов 10 (фиг. 3). Элемент 10 представляет собой коробчатую конструкцию 11, верхняя и нижняя поверхности которой выполнены как перфорированные панели 12 и 13, между которыми размещен слой газопроницаемого звукопоглощающего материала 14. Диаметр отверстий перфорации 15 и расстояние l выбираются в соответствии с необходимостью большего звукопоглощения шума в том или ином диапазоне частот, определяемом расчетами или акустическими измерениями на реальной барокамере.

Элементы настила пола 10 при работе системы регенерации снижают звуковую мощность, излучаемую нагнетателем 5 через патрубки трубопроводов 4 и 8. Одновременно они поглощают часть звуковой энергии из объема отсека, излучаемой другими источниками шума и корпусом барокамеры, жестко связанным с источниками вибрации.

Резонансные звукопоглощающие элементы 16 [8], насыщающие объем барокамеры, выполняются в виде металлических коробчатых конструкций, изготовляемых в соответствии с профилем поверхности размещения. Наружная панель элементов 16 имеет перфорацию в виде отверстий определенного расчетом диаметра.

Элементы 16 устанавливаются на поверхностях, ограничивающих обитаемые зоны отсека 6, например у изголовья коек, и на вогнутых поверхностях способом чередования, что позволяет устранить геометрически правильное отражение звуковых лучей, фокусировку звуковой энергии в обитаемых зонах, а также возможность возникновения "биения" звука.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 380530, кл. В63 С 11/02, 1973.

2. Гончаров С.П., Колесников А.Е. Проблемы шумности в обитаемых гипербарических объектах. -С.- Петербург: Известия ГЭТУ, 1993.

3. Ковригин С.Д. Архитектурно-строительная акустика.- М.: Высшая школа, 1980.

4. Шендеров Е.Л. Излучение и рассеяние звука. - Л.: Судостроение, 1989.

5. Ионов В.И., Медведев Л.Г. Водолазные спуски на глубину 307 м. НТС в. ч. 20914, выпуск 6 МО СССР, 1986.

6. Комплексная автоматизированная система жизнеобеспечения в отсеках гидробарокамеры ГБК-50. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 5Б1.370.018. СПМБМ "Малахит",1088, прототип.

7. Исследование процессов звукопоглощения в отсеках барокамер. Отчет о НИР "Севастополь-93", в.ч. 20914.-Л., 1995.

8. Клюкин И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах.-Л.: Судостроение, 1971.

Сущность изобретения заключается в том, что в жилом отсеке барокамеры настил пола образуют глушители шума, выполненные в виде двухсторонних звукопоглощающих элементов, при этом звукопоглощающие элементы одновременно выполняют функцию звукоизолирующей перегородки между отсеком барокамеры и патрубками всасывания и подачи газовой среды трубопроводов системы регенерации, размещенных под настилом пола, причем звукопоглощающие элементы выполнены с отверстиями для прохода газовой среды из напорного трубопровода системы регенерации в отсеки барокамеры и обратно к всасывающему патрубку, что обеспечивает улучшение акустической обитаемости. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Барокамера, содержащая камеру высокого давления с жилыми отсеками и системами жизнеобеспечения, в том числе замкнутой системой регенерации газовой среды с всасывающим и напорным трубопроводами и глушителями шума, отличающаяся тем, что глушители шума выполнены в виде двусторонних резонансных звукопоглощающих элементов, образующих настил пола в жилом отсеке, при этом упомянутые звукопоглощающие элементы одновременно выполняют функцию звукоизолирующей перегородки между отсеком барокамеры и патрубками всасывания и подачи газовой среды трубопроводов системы регенерации, размещенных под настилом пола, причем звукопоглощающие элементы выполнены с отверстиями для свободного прохода газовой среды из напорного трубопровода системы регенерации в отсеки барокамеры и обратно к всасывающему патрубку. 2. Барокамера по п.1, отличающаяся тем, что в обитаемых зонах жилого отсека установлены резонансные звукопоглощающие элементы, например на стенках, подволоке, нижних поверхностях подвесных коек и в районе изголовья коек, при этом форма упомянутых звукопоглощающих элементов повторяет форму поверхности установки.