ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА Российский патент 2009 года по МПК F01N1/24 

Изобретение относится к глушителям шума систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

Известен глушитель аэродинамических шумов [а.с. №806978, кл. F16L 55/02, 1981], содержащий звукопоглощающие элементы, выполненные в виде ряда усеченных раструбов с последовательным чередованием их оснований по длине корпуса, и имеющий футеровку на корпусе переменной толщины в направлении акустического экрана. Расширяющийся объем футеровки по направлению движения воздушного потока будет способствовать дальнейшему распространению по каналу звуковых волн, которые только частично поглотятся ее звукопоглощающим материалом и акустическим экраном. Последовательное чередование звукопоглощающих элементов существенно не изменит площадь поперечного сечения канала, а увеличит его длину, что вызовет незначительное повышение эффективности шумоглушения при возрастании расхода материалов на установку.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков является устройство для глушения аэродинамических шумов [а.с. №1244423, кл. F16L 55/02, 1986], содержащее корпус с впускным и выпускным отверстиями, снабженный звукопоглощающей облицовкой, выполненной из звукопоглощающего материала переменной толщины с перфорированным экраном и образованием между звукопоглощающим материалом и перфорированным экраном конфузорного кольцевого зазора переменной толщины, сообщенного с атмосферой через отверстия, расположенные со стороны впускного отверстия. Отверстия перфорации экрана выполнены в виде просечек с выпуклыми кромками, обращенными выпуклостью в сторону впускного отверстия, причем углы конфузорности звукопоглощающего материала и перфорированного экрана составляют 10-17°, а кольцевой зазор образован с толщиной, пропорциональной разности углов конфузорности звукопоглощающего материала и перфорированного экрана. Наличие кольцевого зазора является обходным путем распространения шума, в то же время наличие криволинейных кромок повышает гидравлическое сопротивление конструкции и снижает ее эффективность, в связи с генерацией дополнительного шума при контакте аэродисперсного потока с кромками, также в конструкции необоснованно повышен расход звукопоглощающего материала, что снижает эффективность устройства по абсолютной величине и одновременно сдвигает ее в область низких частот.

Задачей изобретения является повышение эффективности функционирования глушителя в условиях запыленности воздушного потока при минимальных дополнительных затратах звукопоглощающего материала.

Эта задача решается тем, что глушитель шума, содержащий корпус с впускным и выпускным отверстиями, снабженный звукопоглощающим материалом переменной толщины с перфорированным экраном конфузорной формы, отличается тем, что корпус выполнен конфузорной формы и снабжен съемной сеткой, размещенной во впускном отверстии, а соотношение диаметров впускного D_BХ и выпускного D_ВЫХ отверстий лежит в оптимальном интервале величин D_BХ/D_ВЫХ=1,2÷1,4.

Предлагаемая конструкция глушителя шума позволяет повысить эффективность шумоглушения при минимальных дополнительных затратах на его изготовление.

Наличие съемной сетки предотвращает оседание мелких фракций аэродисперсного потока и запыление звукопоглощающей облицовки шумоглушителя, что способствует беспрепятственному прохождению звуковых волн к порам звукопоглощающего материала и повышению эффективности шумоглушения. При запылении данной сетки она снимается и очищается, после чего может быть вновь использована в конструкции. Звуковые волны, распространяющиеся внутри устройства через отверстия перфорации, свободно проникают в звукопоглощающий материал, где энергия звуковых волн переходит в тепловую. Звукопоглощение достигает максимума, когда колебательное движение молекул воздуха становится максимальным, т.е. когда максимум скорости звуковой волны находится в слое звукопоглощающего материала. Распространяющаяся внутри корпуса от источника аэродинамического шума звуковая энергия эффективно снижается на средних и высоких частотах в канале конфузорной формы из-за необратимых потерь на трение. Снижение звуковой энергии в области низких частот происходит постепенно в глушителе переменного объема; так как при совпадении собственных частот колебаний падающей звуковой волны и резонатора последние отбирают звуковую энергию.

На фиг.1 изображена схема глушителя шума, общий вид.

На фиг.2 представлена съемная сетка.

Глушитель аэродинамического шума содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 отверстиями, снабженный звукопоглощающим материалом 4 с перфорированным экраном 5 конфузорной формы, а соотношение диаметров впускного D_BX и выпускного D_BЫХ отверстий лежит в оптимальном интервале величин D_BХ/D_ВЫХ=1,2÷1,4. На входе в глушитель устанавливается съемная сетка 6.

Глушитель шума работает следующим образом.

Воздушный поток поступает в глушитель по впускному отверстию 2. Проходя съемную сетку 6, поток рассекается и выравнивается, при этом предотвращается проход мелких фракций аэродисперсного потока в глушитель, а запыление звукопоглощающего материала и перфорированного экрана не происходит. Конфузорная форма канала глушителя способствует более плотному контакту потока воздуха со звукопоглощающим материалом, что приводит к интенсивному звукопоглощению. Дополнительный эффект шумоглушения обеспечивается за счет того, что соотношение диаметров впускного и выпускного отверстий глушителя лежит в оптимальном интервале величин D_BX/D_ВЫХ=1,2÷1,4 и распространяющаяся внутри корпуса от источника аэродинамического шума звуковая энергия эффективно снижается на средних и высоких частотах из-за необратимых потерь на трение, а снижение звуковой энергии в области низких частот происходит постепенно в глушителе конфузорной формы, так как при совпадении собственных частот колебаний падающей звуковой волны и резонатора последние отбирают звуковую энергию.

Изобретение относится к вентиляции и предназначено для снижения аэродинамического шума в воздуховодах систем механической вентиляции и кондиционирования воздуха. Устройство содержит корпус, снабженный съемной сеткой во впускном отверстии и выполненный конфузорной формы. К корпусу примыкает звукопоглощающий материал с перфорированным экраном, причем соотношение диаметров впускного и выпускного отверстий лежит в оптимальном интервале величин D_BX/D_ВЫХ=1,2÷1,4.

Такое выполнение обеспечивает эффективное шумоглушение в условиях запыленности воздушного потока при работе систем вентиляции и кондиционирования воздуха. 2 ил.

Глушитель шума воздушного потока преимущественно систем вентиляции и кондиционирования воздуха, включающий корпус с впускным и выпускным отверстиями, примыкающий к корпусу звукопоглощающий материал с перфорированным экраном, отличающийся тем, что корпус выполнен конфузорной формы и снабжен съемной сеткой, размещенной во впускном отверстии, а соотношение диаметров впускного D_BX и выпускного D_ВЫХ отверстий лежит в оптимальном интервале величин D_BX/D_ВЫХ=1,2÷1,4.