СФЕРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ЗВУКОПОГЛОТИТЕЛЬ Российский патент 2008 года по МПК E04B1/00 

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при шумоглушении производственного оборудования методом звукопоглощения.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является штучный звукопоглотитель (Патент РФ №2059772, кл. Е04В 1/84, 1994 г.), включающий подвешенный на несущей конструкции каркас с жестко закрепленными на нем звукопоглощающими элементами в виде чередующихся между собой активных, со звукопоглощающим материалом, и реактивных полостей, разделенных перегородками, закрепленными на днище каркаса с его внутренней стороны.

Недостатком известного технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет необходимости постоянной настройки шага расположения звукопоглощающих элементов и выбора их угла наклона к отражающей поверхности, что ограничивает спектральные возможности шумоглушения из-за отсутствия резонансных объемов, настроенных на определенную полосу частот.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения за счет расширения частотного диапазона и улучшение эксплуатационных свойств.

Это достигается тем, что в сферическом штучном звукопоглотителе, состоящем из жесткого каркаса, подвешиваемого к потолку производственного здания посредством подвеса, с расположенным внутри каркаса звукопоглощающим материалом, обернутым сетчатой капроновой тканью, каркас выполнен по форме в виде сферической поверхности, состоящей из двух полусфер, скрепленных, по крайней мере, тремя крепежными элементами, а подвес выполнен в виде кольца или крюка, причем каркас может быть выполнен из полусфер, жестко скрепленных между собой, например посредством сварки или клея, а подвес выполнен в виде крюка, закрепленного в нижней точке.

На фиг.1 представлен фронтальный разрез предлагаемого сферического звукопоглотителя, на фиг.2 и фиг.3 - варианты крепления к потолку здания.

Сферический резонансный звукопоглотитель состоит из жесткого перфорированного каркаса 1, подвешиваемого к потолку производственного здания посредством подвеса 4, с расположенным внутри каркаса звукопоглощающим материалом 2, обернутым сетчатой капроновой тканью (на чертеже не показано). Каркас выполнен по форме в виде сферической поверхности, состоящей из двух полусфер, скрепленных, по крайней мере, тремя крепежными элементами 3, а подвес 4 выполнен в виде кольца (фиг.1). Каркас 1 может быть выполнен из полусфер 1, жестко скрепленных между собой, например посредством сварки или клея, а подвес выполнен в виде крюка 4, закрепленного либо в нижней, либо в нижней и верхней точке каркаса 1 (фиг.3). Каркас может быть выполнен также вязаным, например из металлической или полимерной проволоки (на чертеже не показано).

Заполнение осуществляют звукопоглощающим негорючим материалом (например, винипором, стекловолокном), обернутым акустически прозрачным материалом, например из стеклоткани, предотвращающим выпадение звукопоглотителя. Каркас выполнен перфорированным по форме в виде сферической поверхности, состоящей из двух полусфер, скрепленных, по крайней мере, тремя крепежными элементами, а подвес выполнен в виде кольца или крюка.

Перфорация выполнена щелевой с щелями, образованными на полусферах по их параллелям или по их меридианам, причем коэффициент перфорации выполнен одинаковым и равным или более 0,3, при этом каркас выполнен из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. В качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool» или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, а в качестве акустически прозрачного материала, например, стеклоткань типа ЭЗ-100 или полимер типа «Повиден».

В качестве звукопоглощающего материала используются плиты на основе алюминесодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5...0,9 кг/м³ со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5...10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10...20 МПа.

В качестве звукопоглощающего материала используются элементы из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия, или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника, со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 40...50%.

В качестве звукопоглощающего материала используются элементы с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас.

В качестве звукопоглощающего материала используется крошка из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,5...2,0 мм.

Сферический резонансный звукопоглотитель работает следующим образом.

Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем 2 полостями. Взаимодействие звуковых волн с активными полостями, заполненными негорючим звукопоглотителем 2, приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, причем за счет выполнения каркаса сферическим увеличивается поверхность звукопоглощения, и, как следствие, повышается коэффициент звукопоглощения.

Преимуществом предлагаемого изобретения является его универсальность применения для различных производственных помещений, имеющих самые разнообразные шумовые характеристики. Кроме того, выполнение звукопоглотителя из негорючих материалов делает конструкцию пожаробезопасной.

Изобретение относится к промышленной акустике, в частности к широкополосному шумоглушению, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при шумоглушении производственного оборудования методом звукопоглощения. Сферический резонансный звукопоглотитель состоит из жесткого каркаса, подвешиваемого к потолку производственного здания посредством подвеса. Внутри каркаса расположен звукопоглощающий материал, обернутый акустически прозрачным материалом. Каркас выполнен перфорированным сферическим, состоящим из двух полусфер, жестко скрепленных между собой посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов, сварки или клея. Подвес выполнен в виде крюка, закрепленного либо в нижней точке каркаса, либо в нижней и верхней точках каркаса. Перфорация выполнена щелевой с щелями, образованными на полусферах по их параллелям или по их меридианам, с коэффициентом перфорации, одинаковым для обеих полусфер и равным или более 0,3. Каркас выполнен из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием толщиной 50 мкм или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения за счет расширения частотного диапазона и улучшение эксплуатационных свойств. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Сферический резонансный звукопоглотитель, состоящий из жесткого каркаса, подвешиваемого к потолку производственного здания посредством подвеса, с расположенным внутри каркаса звукопоглощающим материалом, обернутым акустически прозрачным материалом, отличающийся тем, что каркас выполнен перфорированным сферическим, состоящим из двух полусфер, жестко скрепленных между собой посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов, сварки или клея, подвес выполнен в виде крюка, закрепленного либо в нижней точке каркаса, либо в нижней и верхней точках каркаса, перфорация выполнена щелевой с щелями, образованными на полусферах по их параллелям или по их меридианам, с коэффициентом перфорации, одинаковым для обеих полусфер и равным или более 0,3, при этом каркас выполнен из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием толщиной 50 мкм, или из алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм.2. Сферический звукопоглотитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающего материала используют плиты из минеральной ваты на базальтовой основе или минеральной ваты, или базальтовой ваты, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полиэтилена или полипропилена, а в качестве акустически прозрачного материала используют стеклоткань.3. Сферический звукопоглотитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающего материала используют элементы из жесткого пористого шумопоглощающего материала: пеноалюминия или металлокерамики, или камня-ракушечника со степенью пористости 40-50%.4. Сферический звукопоглотитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающего материала используют элементы с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный проволочный каркас.5. Сферический звукопоглотитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающего материала используется крошка из полиуретана, с размером фракций 0,5...2,0 мм.