ШУМОГЛУШИТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2013 года по МПК F01N1/00 F02B77/13 

Группа изобретений относится преимущественно к области машиностроения, представляет собой техническое устройство, предназначенное для снижения аэрогазодинамического шума, генерируемого и распространяющегося в корпусных коробчатых узлах и распределительных трубчатых и/или щелевых газоводных/воздуховодных каналах (газоводах/воздуховодах) различных технических объектов типа систем впуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС), систем отопления, кондиционирования и вентиляции кабин и пассажирских помещений различных транспортных средств (автомобилей, тракторов, комбайнов, передвижной коммунальной и дорожно-строительной техники и т.п.), систем впуска энергетических установок (стационарных ДВС, стационарных и передвижных компрессорных установок и т.п.), систем вентиляции и кондиционирования воздуха производственных и жилых помещений, шумоактивного производственно-технологического оборудования, бытовой техники (газонокосилок, пылесосов и т.п.) и прочих технических объектов, для которых актуальны проблемы уменьшения шумовых излучений (защиты окружающей среды от акустического загрязнения). Такого типа устройства представлены в виде подключенного к указанным шумогенерирующим и шумопредающим элементам шумоглушителя абсорбционного или комбинированного типа, содержащего, по крайней мере, одну замкнутую полость (камеру) или несколько сообщающихся или разделенных полостей (камер), к которым присоединены подводящий впускной и отводящий выпускной патрубки с интегрированным, по крайней мере, в одной из камер пористым звукопоглощающим модулем.

В частности, согласно классификационного разделения, приведенного в публикации «Патентный обзорный классификационный анализ глушителей шума системы выпуска отработавших газов двигателей внутреннего сгорания», научно-методический и информационный журнал «Безопасность в техносфере», №2/2011, базирующегося на ГОСТ Р 31328 «Шум. РУКОВОДСТВО ПО СНИЖЕНИЮ ШУМА ГЛУШИТЕЛЯМИ», ГОСТ 12.1.029 «Система стандартов безопасности труда. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА. Классификация», семейство шумоглушителей абсорбционного (диссипативного) типа - представлено фрикционными пористо-поглощающими шумоглушителями, которые содержат пористые структуры звукопоглощающих материалов (ЗПМ). Снижение уровней шума устройствами такого типа происходит за счет поглощения энергии звуковых волн, распространяющихся в составе газового потока, пористыми (волокнистыми) ЗПМ, с ее последующим необратимым преобразованием в тепловую энергию. Шумоглушители комбинированного типа, совмещают в себе признаки (элементы) абсорбционных и реактивных шумоглушителей, сочетающих применение как пористого ЗПМ, так и устройств отражения звуковых волн (в низкочастотной области звукового спектра шумоглушители комбинированного типа обеспечивают эффективное отражение звука - в результате работы реактивных камер, а в высокочастотной области, как диссипативные поглотители звуковой энергии - в результате работы пористых адсорбционных элементов).

Для снижения аэродинамических шумовых излучений, генерируемых и распространяющихся в газоводах/воздуховодах, широкое применение находят монолитные плосколистовые или монолитные формованные шумопоглощающие панели, содержащие в своем структурном составе слой пористого ЗПМ вспененного открытоячеистого или волокнистого типа, внешний защитный облицовочный слой из звукопрозрачного материала, монтажный адгезивный слой. Указанные панели являются типичными звукопоглощающими футеровками и монтируются, как правило, на внутренних поверхностях стенок газоводов/воздуховодов и/или на поверхностях несущих каркасов регулирующих заслонок, и/или на поверхностях делителей газового/воздушного потока, и т.п.

В частности, такого типа конструктивные исполнения шумоглушителей известны из следующих патентных документов:

- патента Великобритании №2267359, опубликованного 01.12.1993;

- патента РФ на полезную модель №27016, опубликованного 10.01.2003;

- Европейского патента №1531091, опубликованного 11.11.2004;

- международного патента №2009003925, опубликованного 27.06.2008;

- патента РФ на изобретение №2328382, опубликованного 10.07.2008;

- патента РФ на полезную модель №71600, опубликованного 20.03.2008;

- патента РФ на изобретение №2338964, опубликованного 20.11.2008;

Известны также шумоглушители с применением различных структурированных (модифицированных) пористых звукопоглощающих модулей (с повышенным эффектом шумоподавления). Такого типа структурированные пористые звукопоглощающие модули содержат, как правило, в своем составе структурированный слой пористого ЗПМ, защитные облицовочные звукопрозрачные, газо-влагонепроницаемые или декоративные слои, покрывающие их лицевую и/или торцевые поверхности, а также монтажный адгезивный слой (или же механические крепежные элементы), посредством которого пористый звукопоглощающий модуль монтируется на той или иной несущей поверхности. Подобные технические решения представлены в описаниях следующих патентных документов:

- патента Германии №3826022, опубликованного 01.02.1990;

- патента Великобритании №2256006, опубликованного 21.05.1991;

- патента Франции №2712851, опубликованного 02.06.1995;

- заявки Японии №2003104045, опубликованной 09.04.2003;

- патента РФ на полезную модель №44101, опубликованного 27.02.2005;

- патента РФ на изобретение №2306431, опубликованного 20.09.2007;

- патента РФ на изобретение №2333370, опубликованного 10.09.2008;

- патента РФ на изобретение №2389885, опубликованного 20.05.2010;

- патента РФ на изобретение №2389883, опубликованного 20.05.2010;

- патента РФ на изобретение №2389882, опубликованного 20.05.2010;

- патента РФ на изобретение №2389881, опубликованного 20.05.2010;

- заявки РФ на изобретение №2009101257, опубликованной 27.07.2010;

- патента РФ на изобретение №2412402, опубликованного 20.02.2011;

- патента РФ на изобретение №2413076, опубликованного 27.02.2011.

В частности, в патенте Великобритании №2267359, опубликованном 01.12.1993, описана конструкция газовода, в котором установлены панели из ЗПМ, как в виде футеровки стенок, так и футеровки делителей (отсекателей) зашумленного газового потока.

В патенте РФ на полезную модель №27016, опубликованном 10.01.2003, описана конструкция воздуховода системы обогрева и вентиляции кабины или пассажирского помещения транспортного средства, с интегрированным в стенке воздуховода элементом шумоглушения, выполненном в виде поднутрения, в котором размещена шумопоглощающая панель из пористого ЗПМ, например открытоячеистого пенополиуретана, закрепленная на стенке воздуховода посредством адгезионного вещества, при этом наружная поверхность панели облицована защитной, гладкой, тонкой, звукопрозрачной пленкой, например алюминизированной полиэстеровой, лавсановой или уретановой, заподлицо совмещенной со стенками спиралевидного участка воздуховода.

В Европейском патенте №1531091, опубликованном 11.11.2004, описана конструкция звукопоглотителя из пористого волокнистого и/или вспененного открытоячеистого материала из плоского листа, устанавливаемого в воздуховод панели приборов транспортного средства, двери транспортного средства или другие свободные пространства, образованного в виде нескольких складок (от 7 до 12), которые могут быть укутаны (обвернуты) куском того же самого плоского листа.

В международном патенте №2009003925, опубликованном 27.06.2008, описана конструкция звукопоглотителя в виде расширяемой/растяжимой вставки в полой структуре трубчатой формы, имеющей непрерывную внешнюю периферию, которая заполняет поперечную секцию полой структуры, обеспечивая внутри протекание и снижение уровней шума транспортируемого газового потока.

В патенте РФ на изобретение №2328382, опубликованном 10.07.2008, описана конструкция системы отопления и вентиляции пассажирских помещений легковых автомобилей, снабженная средствами для уменьшения шума, в виде каркасных (перфорированных или сетчатых) регулирующих заслонок с закрепленными на них плосколистовыми звукопоглощающими футеровками. Лицевая поверхность плосколистовой звукопоглощающей футеровки регулирующей заслонки облицована звукопрозрачной газовлагонепроницаемой пленкой или газопродуваемой водоотталкивающей тканью, содержащей монтажный клеевой или термоадгезивный (термоактивный) слой.

В патенте РФ на полезную модель №71600, опубликованном 20.03.2008, описана конструкция системы отопления и вентиляции пассажирских помещений автомобилей, снабженная регулирующими заслонками с несущим металлическим или полимерным каркасом, на котором адгезивно смонтирована одно- или двухсторонняя пористая звукопоглощающая футеровка, одна из лицевых сторон которой облицована звукопрозрачной газо-влагонепроницаемой пленкой или газопродуваемой водоотталкивающей тканью, а ее торцевые поверхности также облицованы звукопрозрачной газонепроницаемой пленкой (или тканью), или герметизированы слоем газонепроницаемого полимерного покрытия или выполнены оплавленными посредством термического воздействия.

В патенте РФ на изобретение №2338964, опубликованном 20.11.2008, описана конструкция шумоглушителя, предназначенного для снижения аэродинамического шума в воздуховодах систем механической вентиляции и кондиционирования воздуха. Устройство содержит корпус, в полости которого размещены звукопоглощающие элементы, попарно прилегающие друг к другу у входного отверстия, образующие сужающуюся форму каналов для прохода воздуха и имеющие в местах примыкания друг к другу обтекатели выпуклой формы.

В патенте Германии №3826022, опубликованном 01.02.1990, описана конструкция сменного трубопровода подачи подогретого воздуха отопительной установки. Внутренняя стенка трубопровода представляет собой перфорированную намотанную алюминиевую трубу. Внешняя стенка трубопровода - многослойный (бумага-алюминий-бумага) кожух. Между ними расположена пористая прослойка из звукопоглощающего минерального волокна.

В патенте Великобритании №2256006, опубликованном 21.05.1991, описана конструкция трубопроводного канала системы выхлопа, внутренняя стенка которого изготовлена из проволочной сетки, выполняющей функцию защитного звукопрпозрачного слоя, а пористая звукопоглощающая набивка, окружающая внутреннюю стенку, имеет в своей структуре формообразующий удерживающий проволочно-сетчатый каркасный элемент.

В патенте Франции №2712851, опубликованном 02.06.1995, описана конструкция шумоглушителя, устанавливаемого в твердом или гибком трубопроводе вентиляции, который транспортирует зашумленный воздушный поток, нагнетаемый вентилятором. Одна или несколько камер шумоглушителя расположены вдоль (последовательно встроены в трассу) трубопровода. Каждая камера шумоглушителя имеет больший диаметр (большее проходное сечение), чем диаметр трубопровода и содержит вспененную формованную кольцевую звукопоглощающую прокладку, обеспечивающую свободное прохождение воздушного потока по трубопроводу. Каждая звукопоглощающая прокладка сформирована таким образом, чтобы поглотить звуковую энергию указанного частотного диапазона.

В заявке Японии №2003104045, опубликованной 09.04.2003, описана конструкция трубопровода кондиционера для транспортного средства, способного к усилению звуковой абсорбции (поглощения) энергии излучаемого шума, без увеличения толщины слоя звукового абсорбирующего компонента из пористого эластичного материала, расположенного таким образом, чтобы сформировать свободное пространство между поверхностью внутренней стенки трубопровода кондиционера и звуковым абсорбирующим компонентом. При этом достигается заглушение звуковой энергии, главным образом, в высокочастотной области излучаемого шума. Звуковая абсорбирующая способность пористого поглотителя в области низких частот обеспечивается специальными свободными полостями, расположенными между поверхностью внутренней стенки трубопровода кондиционера и звуковым абсорбирующим компонентом.

В патенте РФ на полезную модель №44101, опубликованном 27.02.2005, описана конструкция шумоглушителя, состоящего из внутренней перфорированной и наружной обечаек, между которыми расположен ЗПМ.

В патенте РФ на изобретение №2306431, опубликованном 20.09.2007, описана конструкция трубчатого глушителя шума, содержащего корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между корпусом и перфорированным элементом, и звукопрозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем. Звукопоглотитель может быть выполнен 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; 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; из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например, пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%; в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например, эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3…2,5 мм.

В патенте РФ на изобретение №2333370, опубликованном 10.09.2008, описана конструкция шумоглушителя, содержащего корпус, внутри которого образована расширительная камера. На ее торцах смонтированы входной и выходной патрубки. Камера разделена поперечной перегородкой на две зоны снижения высокочастотного и низкочастотного шума. Внутри камеры смонтирована перфорированная труба, соединяющая между собой подводящий впускной и отводящий выпускной патрубки. Для обеспечения высокочастотного эффекта снижения шума участок перфорированной трубы обернут звукопоглощающим материалом (базальтовым волокном).

В патенте РФ на изобретение №2389885, опубликованном 20.05.2010, описана конструкция шумоглушителя, предназначенного для заглушения акустической энергии в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Шумоглушитель состоит из корпуса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку. Корпус выполнен в виде боковых замкнутых поверхностей с днищем и открывающейся крышкой, а соосно корпусу и на равном расстоянии от его внутренних поверхностей размещена пустотелая камера, сформированная перфорированным листом с поверхностями, конгруэнтными поверхностям корпуса, при этом между стенками корпуса и пустотелой камерой размещена звукопоглощающая конструкция, выполненная в виде перфорированных коаксиальных внешней и внутренней оболочек, между которыми расположен звукопоглотитель, выполненный, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа.

В патенте РФ на изобретение №2389883, опубликованном 20.05.2010, описана конструкция шумоглушителя, который содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, реазмещенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем, причем по оси шумоглушителя установлена звукопоглощающая цилиндрическая вставка, с помещенным внутри звукопоглотителем и акустически прозрачным материалом, находящимся между перфорированным элементом и звукопоглотителем. Звукопоглотитель содержит жесткую стенку, к которой прикреплен целостный профилированный слой ЗПМ, изготовленный двухсторонним прессованием, полученный при чередовании полусферических поверхностей или поверхностей, состоящих из части сферы, таким образом, чтобы между стенкой и слоем ЗПМ были чередующиеся со сплошными воздушные промежутки, образованные полусферой.

В патенте РФ на изобретение №2389881, опубликованном 20.05.2010, описана конструкция трубчатого шумоглушителя, содержащего корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем. Звукопоглотитель содержит жесткую стенку, к которой с воздушным промежутком прикреплен профилированный слой треугольного профиля из ЗПМ, а оппозитно ему - к перфорированному элементу корпуса прикреплен с воздушным промежутком профилированный слой треугольного профиля из ЗПМ, таким образом, чтобы между профилированными слоями был образован воздушный промежуток, а впадина одного слоя была расположена против выступа другого, причем поверхности профилей выполнены конгруэнтными и расположены со сдвигом на величину, равную половине длины основания треугольника, при этом между профилированным слоем и перфорированным элементом корпуса расположен акустически прозрачный материал, при этом плотность ЗПМ профилированных слоев различна - у слоя, закрепленного к жесткой стенке, она больше, чем у слоя, закрепленного к перфорированному элементу корпуса, при этом в качестве ЗПМ профилированного слоя у жесткой стенки используется жесткий пористый шумопоглощающий материал, например пеноалюминий, или металлокерамика, или металлопоролон, а в качестве ЗПМ профилированного слоя у перфорированного элемента используется звукопоглотитель из минеральной ваты на базальтовой основе, или базальтовой ваты, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью.

В заявке РФ на изобретение №2009101257, опубликованной 27.07.2010, описана конструкция шумоглушителя, состоящего из корпуса с открывающейся крышкой, заполненного ЗПМ, помещенным в защитную оболочку, отличающийся тем, что стенки корпуса образованы звукопоглощающей конструкцией, выполненной в виде цилиндрических перфорированных коаксиальных оболочек - внешней и внутренней, между которыми расположен звукопоглотитель, выполненный, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа, причем профиль листа в сечении может быть треугольным, прямоугольным, трапециидальным, в виде дуг окружностей, синусоидальным, причем в качестве ЗПМ используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе, или минеральной ваты, или базальтовой ваты, или стекловаты, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью, а качестве материала звукопоглощающей конструкции корпуса используется пористый ЗПМ, например пеноалюминий или металлокерамика, или металлопоролон, или материал в виде спрессованной крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана.

В патенте РФ на изобретение №2412402, опубликованном 20.02.2011, описана конструкция шумоглушителя, для систем вентиляции и кондиционирования воздуха, состоящего из корпуса с открывающейся крышкой, заполненного ЗПМ, помещенным в защитную оболочку, стенки корпуса образованы звукопоглощающей конструкцией, выполненной в виде цилиндрических перфорированных коаксиальных оболочек - внешней и внутренней, между которыми расположен звукопоглотитель, выполненный, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа.

В патенте РФ на изобретение №2413076, опубликованном 27.02.2011, описана конструкция шумоглушителя с цилиндрическим корпусом, жестко соединенным с торцевым впускным и выпускным патрубками, с центральной перегородкой. Корпус изнутри футерован звукопоглощающей конструкцией, а центральная перегородка выполнена в виде звукопоглощающего элемента, имеющего остов, который с двух сторон футерован ЗПМ, причем остов звукопоглощающего элемента имеет возможность поворота в плоскости, перпендикулярной направлению движения аэродинамического потока, причем звукопоглощающая конструкция выполнена в виде цилиндрических перфорированных коаксиальных втулок - внешней и внутренней, между которыми расположен звукопоглотитель, выполненный, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа, причем профиль листа в сечении может быть прямоугольным, трапецеидальным.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности является шумоглушитель по патенту РФ на изобретение №2389882, опубликованному 20.05.2010, который выбран в качестве прототипа. Шумоглушитель содержит цилиндрический корпус с торцевым подводящим впускным и отводящим выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный в полости между цилиндрическим корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем. Звукопоглотитель содержит жесткую стенку, к которой прикреплен профилированный слой треугольного профиля из ЗПМ, а оппозитно ему к перфорированному элементу корпуса прикреплен профилированный слой треугольного профиля из ЗПМ, причем таким образом, чтобы между профилированными слоями был образован воздушный промежуток, а впадина одного слоя была расположена против выступа другого, причем поверхности профилей выполнены конгруэнтными и расположены со сдвигом на величину, равную половине длине основания треугольника, при этом плотность ЗПМ профилированных слоев различна - у слоя, закрепленного к жесткой стенке, она больше, чем у слоя, закрепленного к перфорированному элементу корпуса.

Недостаточно высокая шумопонижающая эффективность указанных выше известных технических решений (аналогов, прототипа), обусловлена использованием в приведенных типичных конструкциях шумоглушителей малогабаритных (тонкослойных) исполнений пористых (волокнистых, вспененных открытоячеистых) звукопоглощающих элементов (панелей, сборных модулей), обладающих, вследствие этого, весьма малой для эффективного восприятия и преобразования энергии падающих звуковых волн (в особенности - для поглощения низко- и среднечастотного излучения звуковой энергии) площадью звукопоглощающей поверхности. Имеют место также неудовлетворительные стоимостные параметры и показатели экологической безопасности акустических (звукопоглощающих) материалов, используемых в составе известных технических решений (конструкций шумоглушителей), которые вызваны негативным воздействием их на окружающую среду, обусловленным «экологически грязными» как технологическими процессами добычи «нового» исходного сырья для последующего производства из него ЗПМ, так и непосредственно при производстве из него технических устройств в виде разнообразных шумопоглощающих элементов шумоглушителей, включая завершающую стадию - последующей их эксплуатацией, например, в составе автотранспортных средств (АТС), с необходимостью их конечной утилизации при минимизации (исключения) возникающего экологического ущерба от процесса утилизации при завершении жизненного цикла АТС. Возрастающие объемы добычи дорогостоящего исходного минерального (базальт, кварц и т.п.) и углеводородного (нефть, газ) сырья, используемого для последующего производства акустических материалов, с учетом невосполнимости этих сырьевых минеральных и углеводородных ресурсов, ведет к их неизбежному истощению, при сопутствующих осуществляемых технологических процессах загрязнения окружающей среды, как при процессах его добычи, так и транспортировки и последующей технологической переработке. Значительной технической проблемой является, в частности, экологически опасная (экологически грязная) вторичная (повторная) рециклированная утилизационная переработка вспененных открытоячеистых ЗПМ, к примеру, пенополиуретанов, недопускающая энергетической утилизации путем сжигания, характеризуемая также неудовлетворительной пригодностью шумопонижающих деталей и узлов к технологиям вторичной переработки после завершения их жизненного цикла, сложностью демонтажа и разделения разнородных материалов в составе многослойных структур. Традиционные технологические методы вторичной утилизационной рециклированной переработки акустических материалов, как правило, связаны со сложными химическими и технологическими процессами их расщепления, что приводит, в том числе, к вынужденным дополнительным финансовым затратам, а также вызывает негативное загрязняющее воздействие на окружающую среду. Вторичная утилизационная рециклированная переработка продуктов фрагментации (фрагментов ЗПМ, волокнистых полуфабрикатов, отдельных слоев и т.д.) в составе шумопоглощающих элементов, проводимая, например, с целью извлечения электрической, тепловой и газовой энергии, скрытой в материалах органического происхождения, шлаках, содержащихся в продуктах фрагментации, требует применения весьма сложных и дорогостоящих технологий. Кроме того, сами продукты вторичной рециклированной утилизационной фрагментации шумопоглощающих элементов, как правило, не являются однородными по своему структурному составу, что требует использования дополнительных технологических операций их разделения и затрудняет процесс такой переработки. В случае утилизации такого типа отходов путем их захоронения в могильниках также повышаются материальные затраты из-за нехватки свободных мест для их захоронения, имеет место отторжение значительных свободных пространств, которые могли бы быть использованы с пользой для общества.

Технический результат заявляемой группы изобретений заключается в улучшении звукопоглощающих свойств шумоглушителя по подавлению им аэродинамического шума, генерируемого и распространяющегося в газоводах/воздуховодах, за счет включения в процесс звукопоглощения дополнительных звукопоглощающих поверхностных зон, образованных свободными поверхностями граней обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, изготовленных из пористых ЗПМ, возникновения дополнительных механизмов поглощения звуковой энергии, вследствие возникающих дифракционных краевых граневых эффектов, а также при прохождении звуковых волн по сформированным образованным межграневым каналам (пустотам). При этом, в случае необходимости, может быть существенно уменьшено количество используемого пористого звукопоглощающего вещества, из-за указанного возрастания суммарного звукопоглощающего эффекта, при достижении заданной требуемой величины шумозаглушения, в том числе и при применении такого дешевого и экологичного, как используемые в качестве исходного сырья ЗПМ производственно-технологические отходы, брак, или демонтированные пористые звукопоглощающие структуры в составе шумоизоляционных пакетов технических объектов, подлежащие утилизации. Это способствует, в конечном итоге, улучшению экологических характеристик технического устройства (и окружающей среды) за счет уменьшения количества звукопоглощающих веществ, вынужденно подвергаемых в том числе и захоронению (например, демонтированных шумопонижающих пакетов из состава деталей АТС, отслуживших свой срок), которые не допускают их непосредственной энергетической утилизации путем сжигания, вследствие выделения, при этом, вредных и опасных продуктов сгорания, в том числе и разрушающих озоновый слой, что в еще большей степени повышает экономическую и экологическую эффективность и целесообразность применения заявляемого технического решения (группы изобретений).

В качестве состава исходного сырья для изготовления пористого звукопоглощающего модуля шумоглушителя могут использоваться обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, полученные в виде продуктов вторичной рециклированной утилизационной переработки технологических отходов и технологического брака производства волокнистых, вспененных открытоячеистых ЗПМ и/или деталей из ЗПМ, а также из соответствующих деталей (панелей, обивок, прокладок - из пористых ЗПМ), отобранных для проведения вторичной рециклированной утилизационной переработки пакетов шумоизоляции разнообразных технических объектов, например кузова (кабины водителя, пассажирского помещения, моторного отсека, багажного отделения) АТС, завершивших свой жизненный цикл, демонтированных из состава шумопонижающих пакетов (комплектов) и подлежащих в связи с этим процессам утилизации, а также из аналогичного типа штатных шумопонижающих пакетов, применяемых и в других шумоактивных средствах транспорта (железнодорожного, авиационного, тракторов, комбайнов, передвижной коммунальной и дорожно-строительной техники и т.п.), агрегатов и систем энергетических установок (стационарные ДВС, стационарные и передвижные компрессорные установки и т.п.), в строительных объектах (звукотеплоизоляционные волокнистые и/или вспененные открытоячеистые панели для стеновых футеровок, межэтажных перекрытий, лифтовых шахт, вентиляционных систем и т.п.). Это, в конечном итоге, влечет уменьшение расхода исходного сырья, предназначенного как для производства ЗПМ, так и для изготовления «новых» шумопонижающих изделий (за счет соответствующей компенсационной замены их продуктами вторичной рециклированной утилизационной переработки), что, в конечном итоге, уменьшает стоимость устройства и обеспечивает снижение загрязнения окружающей среды отходами производства и неиспользованными продуктами утилизации акустических материалов, применяемых в составе шумопоглощающих пакетов АТС. Тем самым, это способствует улучшению экологических характеристик устройства, в том числе и за счет уменьшения количества звукопоглощающих веществ подлежащих вынужденному захоронению (например, шумопонижающих пакетов в составе деталей АТС, отслуживших свой срок), которые не допускают их непосредственной энергетической утилизации путем сжигания. Для упрощения технологических операций дробления/вырубки/нарезки и обеспечения заданного более точного дозирования по составу, весогабаритным параметрам и т.п., в качестве исходного полуфабрикатного сырья для изготовления пористого звукопоглощающего модуля шумоглушителя могут использоваться «новые» обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы. Под термином «новые» подразумеваются вновь произведенные элементы из «нового» сырья например, из полуфабриката, преимущественно плосколистового типа (плоских листов или рулонов ЗПМ), а не из утилизируемых материалов и деталей. Также могут использоваться смеси задаваемых в определенных пропорциях дозированных сочетаний обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, полученных из рециклированных утилизационных материалов и деталей, в состав которой добавляется определенное количество «новых» обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов аналогичного типа, геометрической формы и габаритных размеров, изготовленных из «нового» исходного полуфабрикатного сырья производства пористых ЗПМ, что при необходимости позволяет упрощать и целенаправленно гибко управлять конечными техническими параметрами образуемой смешанной массы (акустическими, весовыми, плотностными, жесткостными, эксплуатационными и т.п.), за счет введения в необходимых пропорциях заданной количественной и качественной дозированной добавки «новых» обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, с известными, находящимися в узком поле допуска акустическими (зукопоглощающими) параметрами, улучшающих в той или иной требуемой мере указанные технические характеристики шумоглушителя в целом.

Использование заявляемой группы изобретений в виде устройства шумоглушителя способствует реализации эффектов уменьшения гидравлического сопротивления транспортируемому в техническом объекте газовому/воздушному потоку, создаваемого корпусными и газоводными/воздуховодными элементами, вызванное дополнительным подавлением пульсационных колебаний газового/воздушного потока в полостях корпусных и газоводных/воздуховодных элементов, за счет подключения присоединенных к указанным корпусным коробчатым и трубопроводным элементам систем газообмена дополнительных демпфирующих элементов (модулей), полости камер которых заполнены такого типа эффективным пористым звукопоглощающим веществом, способствующих уменьшению амплитуд пульсаций транспортируемого потока газа/воздуха, что позволяет увеличить его расход по корпусным и трубопроводным элементам.

Шумоглушитель выполнен в виде несущей корпусной оболочки, образующей, по крайней мере, одну замкнутую полость (камеру) с подводящим впускным и отводящим выпускным патрубками, внутри которой расположены трубчатые и/или щелевые газоводы/воздуховоды (трубопроводы), образованные разделительными трубчатыми и/или разделительными пластинчатыми перегородками (для вариантов из нескольких сообщающихся и/или разделенных камер в многокамерных исполнениях вариантов конструкций) с перепускными каналами, представленными отверстиями перфорации (преимущественно, кругльми или иной геометрической формы, например, в виде щелевых просечек с отгибами) или ячейками сетчатой основы (металлической проволочной, полимерных нитей и т.п.). Коэффициент перфорации стенок (перфорированного листового или проволочного сеточного типа) разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок сообщающихся и/или разделенных камер (в многокамерных исполнениях вариантов конструкций) шумоглушителя выбирается исходя из конкретных целевых характеристик обеспечения степени звукопрозрачности стенок, используемого структурного состава ЗПМ и их звукопоглощающих качеств. Под термином «коэффициент перфорации», подразумевается отношение суммарной площади отверстий перфорации к общей площади поверхности, на которой была проведена процедура перфорирования, до момента ее перфорирования. В большинстве случаев коэффициент перфорации К≥0,2. Отверстия перфорации стенок разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок могут быть расположены по поверхности разделительной перегородки как равномерно (с одинаковым шагом), так и не равномерно (с отличающимися межцентровыми расстояниями). При неравномерном расположении отверстий перфорации (с переменным шагом) группирование такого типа отверстий может производиться, например, в зонах повышенного звукового давления. В этих зонах габаритные размеры отверстий перфорации могут быть меньшими при увеличении их числа, что обеспечит возрастание суммарного периметра отверстий перфорации способствующего более эффективному рассеиванию акустической энергии. По крайней мере, в одной из замкнутых полостей (камер) корпуса шумоглушителя находится, пористый звукопоглощающий модуль, который полностью или частично заполняет объем замкнутой полости (камеры), в которой он находится, и который может быть дополнительно поверхностно разграничен защитным звукопрозрачным слоем в виде футеровки или несущей оболочки (сплошной или микроперфорированной фольгово-пленочной, тканевой, из нетканого полотна, тонкого пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого слоя толщиной не более 10 мм и/или их комбинированных сочетаний).

Пористый звукопоглощающий модуль представлен совокупностью (набором) обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, которые могут быть изготовлены как из идентичных, так и различных типов и марок пористых газо/воздухопродуваемых волокнистых и/или вспененных открытоячеистых структур ЗПМ с одинаковыми (близкими) или существенно отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и разнообразным сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно и/или многослойных пористых структур, находящихся в рамках заданных определенных габаритных размеров, которые преимущественно (число которых составляет более 50% от их общего количества) находятся в размерном диапазоне 5…100 мм, выполненных в виде как идентичных, так и различных (отличающихся) геометрических форм и габаритов, которые при этом компромиссно (согласно требований технического задания на разработку или технических условий производства) удовлетворяют компоновочно-монтажным, технологическим и акустическим (в отношении достижения максимального шумопоглощающего эффекта) возможностям их расположения, с задаваемым хаотичным или упорядоченным распределением обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов непосредственно внутри замкнутой полости одной из камер корпуса шумоглушителя, с образованием пустот (межграневых каналов) между контактирующими гранями обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, а также для возможного (необходимого) облегчения реализации (рационализации) технологических операций их формования в монолитный брикет соответствующей геометрической формы (в том числе, для обеспечения удобства монтажа/демонтажа).

Корпусные детали шумоглушителя и его внутренние узлы (сплошные и/или перфорированные разделительные трубчатые и/или разделительные пластинчатые перегородки) могут быть выполнены из различных конструкционных материалов - металлических (сталь, алюминий), полимерных (полиамид, полипропилен, резина) и/или полимерных с интегрированными армирующими металлическими элементами типа закладных стержней, перфорированных пластин, сеток и т.п. Также в качестве разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок камер шумоглушителя могут использоваться как плосколистовые структуры, перфорированные сквозными отверстиями (преимущественно, круглыми или иной геометрической формы, например в виде щелевых просечек с отгибами), так и сетчатые структуры - проволочные сетки с заданным сечением (диаметром) проволоки или размерами образующихся ячеек. Корпусные элементы, а также детали внутренних узлов (разделительные трубчатые и/или разделительные пластинчатые перегородки) могут дополнительно содержать ребра жесткости, уплотнительные элементы, компенсаторы механических колебаний, дополнительные устройства теплоизоляции в виде термоизоляционных и/или термоакустических экранов и/или составных слоев соответствующих типов материалов (базальтового волокна, стеклоткани и т.п.).

Для предотвращения возможного высыпания обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов или их частей, выдувания из их пористой структуры отдельных волокон или ячеек газовым/воздушным потоком, для исключения возможного попадания и накапливания (впитывания) в их открытоячеистую вспененную или пористую волокнистую звукопоглощающую структуру различных жидкостей (конденсата, топлива, смазочно-охлаждающих жидкостей и т.п.), мелких частиц, насекомых, для обеспечения защиты от возможного разрушения пористой структуры вследствие замерзания попавшей в поры влаги при низких (знакопеременных) температурах в процессе эксплуатации технического объекта, оборудованного шумоглушителем с пористым звукопоглощающим модулем, поверхности разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок сообщающихся камер шумоглушителя в местах расположения перепускных каналов, представленных отверстиями перфорации (преимущественно, круглыми или иной геометрической формы, например, в виде щелевых просечек с отгибами) или ячейками сетчатой основы, со стороны размещения обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов, изготовленных из пористых ЗПМ, или с противоположной стороны поверхностей разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок, могут быть дополнительно футерованы защитным звукопрозрачным слоем, выполненным, в частности, в виде сплошной динамически податливой, газо-влагонепроницаемой пленки толщиной не более 1 мм, например, полиэстеровой алюминизированной, уретановой, поливинил-хлоридной и т.п, газопродуваемого нетканого полотна типа «малифлиз», «филтс», в виде ткани, например стеклоткани, ткани из базальтовых волокон и т.п., в виде газопродуваемого микроперфорированного пленочного или фольгового материала, например поливинилхлорида, алюминия, меди, латуни, или в виде тонкого слоя пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого звукопоглощающего материала, толщиной не более 10 мм, включая комбинированное сочетание слоев перечисленных материалов, непосредственно контактирующих с обтекаемым транспортируемым зашумленным газовым/воздушным потоком. Подробные описания приведенных материалов представлены в монографии «Автомобильные акустические материалы. Проектирование и исследование низкошумных конструкций автотранспортных средств», ТГУ, Тольятти, 2010 г. Также обособленные фрагментированные дробленые звукопоглощающие элементы, изготовленные из пористых ЗПМ, при производстве (сборке) шумоглушителя могут закладываться, по крайней мере, в одну из его полостей (камер), уже будучи предварительно помещенными в автономные замкнутые защитные звукопрозрачные поверхностные оболочки контейнерного типа из указанных звукопрозрачных материалов, что в ряде случаев облегчает (упрощает) их монтаж и замену (при необходимости). Под термином «звукопрозрачный», подразумевается слой, обладающий физическими свойствами уменьшать значение реверберационного коэффициента звукопоглощения α_рев образованной сопряженной слоистой структуры не более чем на 0,1 (т.е. ухудшать ее звукопоглощающие свойства не более чем на 10%).

Защитный звукопрозрачный слой в виде соответствующих поверхностных футеровок или поверхностных оболочек контейнерного типа может быть выполнен как из сплошной, так и микроперфорированной структуры. Под термином «микроперфорированная структура» подразумевается, в частности, тонкая (толщина слоя не более 1 мм) пленочная, фольговая металлическая или тканевая основа, содержащая сквозные отверстия (каналы), диаметр или эквивалентный размер которых не превышает 1 мм (1000 мкм). Под «эквивалентным размером» подразумевается условный размер отверстия произвольной формы, площадь которого равна сопоставляемому размеру отверстия круглой формы $$r=\sqrt{\frac{S}{\pi }}$$ где S - площадь отверстия; π=3,14).

В отдельных случаях конструктивных исполнений, для осуществления процедуры наполнения/опорожнения внутренней полости камеры шумоглушителя обособленными фрагментированными дроблеными звукопоглощающими элементами, изготовленными из пористых ЗПМ (или их замены и демонтажа в процессах утилизационной рециклированой переработки пористых ЗПМ из состава деталей АТС, завершивших свой жизненный цикл), корпус шумоглушителя, в качестве одного из частных технических исполнений заявляемого технического устройства, может содержать открывающуюся крышку (откидную, шарнирно закрепленную, с использованием замковых соединений, метизов и т.п.) с необходимыми элементами фиксации и уплотнения в закрытом положении.

Обособленные фрагментированные дробленые звукопоглощающие элементы могут как свободно заполненные (засыпанные) находиться в полости (камере) шумоглушителя (в этом случае может осуществляться их возможное динамическое контактное смещение относительно друг друга), так и с взаимным неподвижным их закреплением на контактирующих зонах несущей поверхности защитного звукопрозрачного слоя, сформированного в виде замкнутой поверхностной оболочки контейнерного типа пористого звукопоглощающего модуля и/или с взаимным неподвижным закреплением друг относительно друга в соответствующие монолитные брикеты, которое может достигаться применением того или иного типа адгезивных веществ, например - термоадгезивных (термоактивных) волокнистых материалов (например, полипропиленовых волокон), распределенных в объеме полости (камеры) шумоглушителя, заполненной обособленными фрагментированными дроблеными звукопоглощающими элементами или, аналогичным образом, распределенного или нанесенного на поверхностях обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов, порошкообразного термоактивного вещества, соединяющих (скрепляющих) их контактирующие зоны поверхностей в монолитный брикет, при создании заданных температурных режимов, реализуемых соответствующими технологическими процессами. Могут быть применены и другие технологии формования монолитных брикетов составленных из хаотично или упорядоченно распределенных и соответствующим образом скрепленных между собой обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов, изготовленных из пористых ЗПМ, в составе пористых звукопоглощающих модулей, например путем поверхностных аэрозольных напылений соответствующих липких клеящих веществ, контактного нанесения липкого клеевого слоя на поверхности несущей звукопрозрачной оболочки и т.п.

В качестве клеевых адгезивов, при брикетировании пористых звукопоглощающих модулей из обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов, изготовленных из пористых ЗПМ, могут использоваться как вещества органического происхождения - синтетические олигомеры и полимеры (фенол-формальдегидные, эпоксидные и полиэфирные смолы, полиамиды, полиуретаны, каучуки и пр.), образующие клеевую пленку в результате затвердевания при охлаждении (термопластичные клеи), отверждения (термоактивные клеи) или вулканизации (резиновые клеи), так и неорганического происхождения (алюмофосфатные, силикатные). По физическому состоянию клеевые вещества могут быть жидкими (растворы, эмульсии, суспензии) или твердыми (пленки, прутки, гранулы, порошки), используемые в виде температурного расплава или нанесения их на нагретые поверхности. Предпочтительно, чтобы применяемые для брикетирования пористых звукопоглощающих модулей адгезивные вещества (клеи) обладали свойствами звукопрозрачности, т.е. использовались такие вещества, которые после нанесения адгезивного слоя на поверхность защитной звукопрозрачной пленки и/или поверхности граней обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов, изготовленных из пористых ЗПМ, не вызывали уменьшения значения реверберационного коэффициента звукопоглощения α_рев образованной сопряженной слоистой структуры более чем на 0,1 (т.е. ухудшали ее звукопоглощающие свойства не более чем на 10%).

Для сообщения брикетированному пористому звукопоглощающему модулю заданной геометрической формы (например, цилиндрической) в отличие от варианта исполнения непосредственной засыпки обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов в наполняемую ими полость резонаторной и/или расширительной камеры шумоглушителя, в состав его конструкции может включаться формообразующий несущий каркасный (например, листовой перфорированный, стержневой, сетчатый и т.п.) элемент, составленный, например, из металлической проволоки, стержневых элементов из полимерных материалов, перфорированной или сетчатой пластинчатой оболочки, изготовленной из металлических или полимерных синтетических материалов, типа полиамида или полипропилена и т.п. аналогичного типа конструкционных материалов, а также в виде отлитых, склеенных, сваренных или спаянных пространственных конструкций, в том числе и содержащих внутренние перегородки, которые впоследствии могут дополнительно покрываться (обтягиваться) защитным звукопрозрачным слоем, выполненным в виде сплошной, динамически податливой, газо-влагонепроницаемой пленки толщиной не более 1 мм, например, полиэстеровой алюминизированной, уретановой, поливинил-хлоридной и т.п., газопродуваемого нетканого полотна типа «малифлиз», «филтс», в виде ткани, например, стеклоткани, ткани из базальтовых волокон и т.п., в виде газопродуваемого микроперфорированного пленочного или фольгового материала, например поливинилхлорида, алюминия, меди, латуни, в виде тонкого слоя пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого звукопоглощающего материала, толщиной не более 10 мм, и/или в виде комбинированного сочетания слоев перечисленных звукопрозрачных материалов, образующим замкнутую поверхностную оболочку контейнерного типа. При этом, полость такого вида замкнутой поверхностной оболочки контейнерного типа, впоследствии заполняется обособленными фрагментированными дроблеными звукопоглощающими элементами, изготовленными из пористых ЗПМ. Формообразующий несущий (например, листовой перфорированный, стержневой, сетчатый и т.п.) элемент может быть выполнен не только в виде внешней каркасной оболочечной структуры, но и содержать дополнительные внутренние закладные каркасные (листовые перфорированные, стержневые, сетчатые и т.п.) элементы, разделяющие его на отдельные секции (ячейки), которые могут заполняться различными типами, отличающимися по звукопоглощающим свойствам, обособленными фрагментированными дроблеными звукопоглощающими элементами. Также возможны варианты исполнения и использования в составе конструкции шумоглушителя брикетированного пористого звукопоглощающего модуля, не содержащего внешнего защитного поверхностного облицовочного слоя (если это допускает техническое задание на разработку или технические условия производства).

Предотвращение воспламенения и самостоятельного горения, сообщения свойств самозатухания применяемым пористым ЗПМ обеспечивается использованием тех или иных веществ или смесей относящихся к классу антипиренов. В результате их применения они распадаются с образованием соответствующих негорючих компонентов и/или препятствуют разложению материалов с выделением горючих газов. Антипирены могут наноситься как непосредственно на поверхность структур ЗПМ, так и входить в состав пропитывающих пористую структуру ЗПМ растворов. Распространенные типы антипиренов - гидроксид алюминия, соединения бора, сурьмы, хлоридов, органические и неорганические соединения фосфатов. При применении такого типа веществ (антипиренов) следует исключить условия их неудовлетворительной модификации с веществами пористых ЗПМ (как при поверхностном нанесении, так и объемном распределении в пористой структуре ЗПМ), которая может существенно снизить их звукопоглощающие свойства (недопустимо согласно требованиям технического задания на разработку или технических условий производства).

Таким образом, в заявляемом техническом устройстве в виде группы изобретений решаются комплексные технические, экологические и экономические задачи использования пористого звукопоглощающего модуля, представленного в виде совокупности (набора) обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, располагаемого, по крайней мере, в одной или нескольких из замкнутых полостях сообщающихся и/или разделенных расширительных и/или резонаторных камер (в многокамерных конструктивных исполнениях) шумоглушителя, с присоединенными трубчатыми и/или щелевыми газоводами/воздуховодами, образованными разделительными трубчатыми и/или разделительными пластинчатыми перегородками, посредством соответствующих перепускных каналов, представленных отверстиями перфорации (преимущественно, круглыми или иной геометрической формы, например в виде щелевых просечек с отгибами) или ячейками сетчатой основы. При этом применение заявляемого технического решения (группы изобретений) обеспечивает:

- повышение шумопонижающей эффективности используемого шумоглушителя, смонтированного на техническом объекте, в частности, обеспечивает подавление аэродинамического шумового излучения газового/воздушного потока, вследствие улучшении звукопоглощающих свойств пористого звукопоглощающего модуля шумоглушителя за счет реализуемого включения в процесс звукопоглощения дополнительных звукопоглощающих поверхностных зон, образованных свободными поверхностями граней обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, возникновения дополнительных механизмов поглощения звуковой энергии, вследствие возникающих дифракционных краевых граневых эффектов, а также при прохождении звуковых волн по сформированным обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами межграневым каналам (пустотам);

- уменьшение количества используемого пористого звукопоглощающего вещества, в составе устройства пористого звукопоглощающего модуля шумоглушителя из-за указанного выше возрастания суммарного звукопоглощающего эффекта, при достижении заданной требуемой (техническим заданием на проектирование, техническими условиями производства) величины шумозаглушения предъявляемой к шумоглушителю, в том числе и при применении в нем такого дешевого и экологичного сырья ЗПМ, как используемые производственно-технологические отходы и брак, или продукты, подлежащие утилизации, что способствует, в конечном итоге, улучшению стоимостных и экологических характеристик устройства (благоприятствующем окружающей среде) в том числе за счет уменьшения востребованного количества звукопоглощающих веществ, а также в меньших количествах подвергаемых их вынужденному захоронению (например, шумопонижающих пакетов в составе деталей АТС, отслуживших свой срок), которые не допускают их непосредственной энергетической утилизации путем сжигания, вследствие выделения при этом вредных и опасных продуктов сгорания, в том числе разрушающих озоновый слой;

- уменьшение сопутствующих экономических затрат на устранение последствий негативного воздействия на окружающую среду, а также вследствие образуемого снижения отрицательного экологического загрязнения окружающей среды, связанного с добычей меньшего количества «нового» исходного сырья необходимого для последующего производства пористых ЗПМ, путем их эквивалентной компенсационной замены используемыми технологическими отходами и технологическим браком производства волокнистых, вспененных открытоячеистых ЗПМ и/или деталей из ЗПМ, например демонтированных из состава шумопонижающих пакетов (комплектов) деталями (панелями, обивками, прокладками пористых ЗПМ) пакетов шумоизоляции кузова (кабины водителя, пассажирского помещения, моторного отсека, багажного отделения) АТС, завершивших свой жизненный цикл и подлежащих, в связи с этим, процессам утилизации, а также аналогичного типа штатных шумопонижающих пакетов, применяемых и в других технических объектах, например, шумоактивных средствах транспорта (железнодорожного, авиационного, тракторов, комбайнов, передвижной коммунальной и дорожно-строительной техники и т.п.), агрегатах и системах энергетических установок (стационарных ДВС, стационарных и передвижных компрессорных установок и т.п.), строительных объектов (звукотеплоизоляционные волокнистые и/или вспененные открытоячеистые панели для стеновых футеровок, межэтажных перекрытий, лифтовых шахт, вентиляционных систем и т.п.), подлежащих в противном случае неизбежным процессам утилизационной энергетической переработки путем сжигания или захоронения;

- повышение производительности и эффективности работы систем газообмена в составе технических объектов путем уменьшения гидравлического сопротивления (газодинамического противодавления) движущемуся пульсирующему зашумленному газовому/воздушному потоку по корпусным и газоводным/воздуховодным элементам, реализуемого за счет дополнительного подавления пульсационных колебаний газового/воздушного потока в указанных корпусных и газоводных/воздуховодных элементах пористым звукопоглощающим модулем.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемая группа изобретений технического устройства шумозаглушения имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенные технические решения промышленно применимы, т.к. могут быть изготовлены промышленным способом, работоспособны, осуществимы и воспроизводимы, следовательно, они соответствуют условию патентоспособности «промышленная применимость».

Другие особенности и преимущества группы заявляемых изобретений станут понятны из схем и следующего детального описания, где:

- на фиг.1 показан частный пример технического исполнения заявляемого устройства, корпусная оболочка которого содержит открывающуюся крышку, закрепленную к боковой стенке петлевыми шарнирами;

- на фиг.2, фиг.7 показаны разнообразные конструктивные варианты исполнения шумоглушителя;

- на фиг.3 показана принципиальная схема составного элемента шумоглушителя - пористого звукопоглощающего модуля засыпного типа из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов;

- на фиг.4 показана принципиальная схема составного элемента шумоглушителя - пористого звукопоглощающего модуля брикетированного типа, составленный соответствующим образом из скрепленных неподвижно на несущей поверхности защитного звукопрозрачного слоя в виде замкнутой поверхностной оболочки контейнерного типа обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов;

- на фиг.5 показана принципиальная схема составного элемента шумоглушителя - пористого звукопоглощающего модуля брикетированного типа, составленный соответствующим образом из скрепленных неподвижно друг относительно друга обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов;

- на фиг.6 показана принципиальная схема составного элемента шумоглушителя - пористого звукопоглощающего модуля засыпного типа, составленного из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, помещенных в замкнутую поверхностную оболочку контейнерного типа из тонкого (толщиной слоя не более 10 мм) пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого ЗПМ;

- на фиг.8 показан вариант исполнения шумоглушителя содержащего пористый звукопоглощающий модуль, свернутый в рулон, составленный из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, с перекрытием свободных торцевых зон и отсутствием сопрягаемого торцевого стыка свернутого рулона;

- на фиг.9 показан вариант исполнения шумоглушителя с пористым звукопоглощающим модулем, свернутым в рулон, составленным из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, с сопрягаемыми зонами торцевого (замкового) зазорного или беззазорного стыка концевых участков рулона;

- на фиг.10 показан возможный вариант исполнения шумоглушителя с пористым звукопоглощающим модулем, составленного в виде нескольких сопрягаемых элементов, образованных из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, устанавливаемых зазорно или беззазорно в полости резонаторной (расширительной) камеры вдоль образующих поверхностей стенок внешней цилиндрической оболочки корпуса шумоглушителя и разделительной стенки перфорированного газовода/воздуховода;

- на фиг.11 показан еще один возможный вариант исполнения шумоглушителя с пористым звукопоглощающим модулем, составленного в виде нескольких сопрягаемых элементов, образованных из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, устанавливаемых зазорно или беззазорно в полости резонаторной (расширительной) камеры вдоль образующих поверхностей стенок внешней цилиндрической оболочки корпуса шумоглушителя и разделительной стенки перфорированного газовода/воздуховода;

- на фиг.12 показан вариант исполнения шумоглушителя с пористым звукопоглощающим модулем в виде набора составных свернутых кольцевых элементов («составных брикетных брусков»), образованных из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, располагаемых соосно цилиндрической камере шумоглушителя и соответствующим образом ориентированных в радиальном направлении (как с плотным контактным сопряжением боковых торцев, так и размещаемых зазорно);

- на фиг.13 показан формообразующий каркасный стержневой элемент пористого звукопоглощающего модуля, футеруемый защитной звукопрозрачной оболочкой, с образованием полости в виде замкнутой поверхностной оболочки контейнерного типа, которая заполнена обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами;

- на фиг.14 показан формообразующий внутренний закладной каркасный перфорированный пластинчатый элемент пористого звукопоглощающего модуля, разделяющие его на отдельные секции (ячейки), которые могут заполняться отличающимися по звукопоглощающим характеристикам обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами;

- на фиг.15 показан формообразующий несущий каркасный перфорированный пластинчатый элемент пористого звукопоглощающего модуля, выполненный в виде внешней каркасной листовой перфорированной структуры;

- на фиг.16 показан формообразующий несущий каркасный сетчатый элемент пористого звукопоглощающего модуля, выполненный в виде внешней каркасной сетчатой структуры.

Позициями на представленных эскизах обозначены:

1 - корпус шумоглушителя в виде несущей оболочки (металлической, полимерной или составной полимерной с интегрированными армирующими металлическими элементами типа закладных стержней, перфорированных пластин, сеток и т.п. (не показано);

2 - подводящий впускной патрубок;

3 - отводящий выпускной патрубок;

4 - разделительная трубчатая перегородка (трубопровод);

5 - разделительная пластинчатая перегородка;

6 - перепускные каналы разделительной трубчатой или разделительной пластинчатой перегородки сообщающихся камер шумоглушителя, представленные отверстиями перфорации (преимущественно, круглыми или иной геометрической формы, например в виде щелевых просечек с отгибами) или ячейками сетчатой основы;

7 - обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, изготовленные из пористых ЗПМ;

8 - открывающаяся крышка (откидная, шарнирно закрепленная, с использованием замковых соединений, метизов и т.п.) корпуса шумоглушителя;

9 - шарнир крышки;

10 - элемент фиксации крышки;

11 - элемент уплотнения крышки;

12 - расширительная камера;

13 - резонаторная камера;

14 - защитный звукопрозрачный слой в виде футеровки поверхностей разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок сообщающихся камер шумоглушителя в местах расположения перепускных каналов;

15 - межграневые каналы (пустоты), образованные свободными зазорами между контактирующими гранями обособленных дробленных фрагментированных звукопоглощающих элементов;

16 - защитный звукопрозрачный слой в виде замкнутой поверхностной оболочки контейнерного типа пористого звукопоглощающего модуля;

17 - пористый звукопоглощающий модуль засыпного типа из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов;

18 - пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа, представленный в виде сгруппированных, по крайней мере, в один брикет, свернутый в рулон, составленный соответствующим образом из скрепленных между собой обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов;

19 - сопрягаемая зона торцевого (в частности - замкового) зазорного или беззазорного стыка пористого звукопоглощающего модуля брикетированного типа;

20 - формованный пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа, представленный в виде сопрягаемых составных элементов, составленный соответствующим образом из скрепленных между собой обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов;

21 - пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа в виде составных свернутых кольцевых элементов («составных брикетных брусков»), составленных соответствующим образом из скрепленных между собой обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, располагаемых соосно цилиндрической камере шумоглушителя и соответствующим образом ориентированных в радиальном направлении (как с сопрягаемым плотным контактированием боковых торцов, так и размещаемых зазорно);

22 - формообразующий каркасный (стержневой, перфорированный пластинчатый, сетчатый и т.п.) элемент пористого звукопоглощающего модуля;

23 - защитная звукопрозрачная оболочка в виде футеровки сопряженной с формообразующим каркасным (стержневым, перфорированным пластинчатьм, сетчатым и т.п.) элементом пористого звукопоглощающего модуля, с образованием несущей контейнерной полости, заполненной обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами;

24 - адгезивное вещество.

Шумоглушитель (фиг.1) содержит корпус 1 оболочечного контейнерного типа, к которому присоединены подводящий впускной патрубок 2 и отводящий выпускной патрубок 3, транспортирующие зашумленный газовый/воздушный поток. Внутри полости корпуса шумоглушителя установлена по крайней мере одна разделительная трубчатая перегородка (трубопровод) 4 и/или разделительная пластинчатая перегородка 5 сплошная или содержащая перепускные каналы 6, представленные отверстиями перфорации (преимущественно, круглыми или иной геометрической формы, например, в виде щелевых просечек с отгибами) или ячейками сетчатой основы. Корпусные детали (стенки корпуса 1, подводящий впускной патрубок 2 и отводящий выпускной патрубок 3, открывающаяся крышка 8) шумоглушителя и его внутренние узлы (сплошные и перфорированные разделительные трубчатые перегородки 4 и/или разделительные пластинчатые перегородки 5) могут быть выполнены из различных конструкционных материалов - металлических (сталь, алюминий и др.), полимерных (полиамид, полипропилен, резина и др.), или полимерных с интегрированными (закладными) армирующими металлическими элементами типа закладных стержней, перфорированных пластин, сеток и т.п. (не показаны). Корпусные элементы 1, 8, как и детали внутренних узлов шумоглушителя 4, 5, 22 могут содержать (не показаны) - ребра жесткости, элементы уплотнения 11, компенсаторы механических колебаний, дополнительные устройства теплоизоляции в виде экранов (термоизоляционных, термоакустических) и/или включать составные слои соответствующих типов волокнистых материалов (базальтового волокна, стеклоткани и т.п.). Полностью или частично объем (внутренняя полость, по крайней мере, одной камеры) шумоглушителя, образуемый стенками корпуса 1 и стенками разделительных трубчатых перегородок 4 и/или разделительных пластинчатых перегородок 5, заполнен обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 7, которые могут быть изготовлены как из идентичных, так и различных типов и марок пористых газо/воздухопродуваемых волокнистых и/или вспененных открытоячеистых структур ЗПМ, как с одинаковыми (близкими), так и существенно отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе многослойных пористых структур, заданных определенных габаритных размеров, которые преимущественно (более 50% от общего количества) находятся в размерном диапазоне 5…100 мм, как идентичных, так и различных (отличающихся) геометрических форм и габаритов, которые при этом компромиссно удовлетворяют компоновочно-монтажным, технологическим и акустическим (в отношении достижения максимального шумопоглощающего эффекта) возможностям их расположения внутри полости камеры, по первому независимому пункту формулы группы изобретений (п.1), производимых в виде продуктов вторичной рециклированной утилизационной переработки технологических отходов и технологического брака производства волокнистых, вспененных открытоячеистых ЗПМ и/или деталей из ЗПМ, а также из соответствующих деталей (панелей, обивок, прокладок пористых ЗПМ) вторичной рециклированной утилизационной переработки пакетов шумоизоляции кузова (кабины водителя, пассажирского помещения, моторного отсека, багажного отделения), демонтированных с АТС, завершивших свой жизненный цикл и подлежащих, в связи с этим, процессам утилизации, после демонтажа их из состава шумопонижающих пакетов (комплектов), а также аналогичного типа утилизируемых штатных шумопонижающих пакетов, применяемых и в других шумоактивных средствах транспорта (железнодорожного, авиационного, тракторов, комбайнов, передвижной коммунальной и дорожно-строительной техники и т.п.), шумоактивных агрегатах и системах энергетических установок (стационарных ДВС, стационарных и передвижных компрессорных установок и т.п.), строительных объектах (звукотеплоизоляционные волокнистые и/или вспененные открытоячеистые панели для стеновых акустических футеровок, межэтажных перекрытий, лифтовых шахт, вентиляционных систем и т.п.). Согласно второму независимому пункту формулы группы изобретений (п.17) внутренняя полость по крайней мере одной расширительной камеры 12 или резонаторной камеры 13 полностью или частично заполнена только «новыми» (а не утилизируемыми, как это представлено в первом независимом пункте формулы группы изобретений) обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 7, произведенными из типичного исходного сырья производства пористых ЗПМ, представленного, например, в виде плосколистового (в листах, рулонах) полуфабриката, путем проведения с ним дальнейших технологических операций дробления/вырубки/нарезки, которые аналогичным образом могут быть хаотично или упорядоченно распределены внутри объема (полости расширительной камеры 12 или резонаторной камеры 13) шумоглушителя, преимущественно с образованием межграневых каналов (пустот) 15 между контактирующими гранями обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 7, что также может в существенной степени повышать эффективность поглощения ими звуковой энергии. Согласно третьему независимому пункту формулы группы изобретений (п.33) внутренняя полость по крайней мере одной расширительной камеры 12 или резонаторной камеры 13 полностью или частично заполнена смесью задаваемых дозированных сочетаний обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 7, полученных из исходного утилизируемого сырья в состав которой, добавляется некоторое количество «новых» обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 7, полученных из листового полуфабриката пористой звукопоглощающей структуры. Шумоглушитель может быть выполнен с замкнутой внутренней полостью расширительной камеры 12 или резонаторной камеры 13 неразборной конструкции. При этом, наполнение внутренней полости расширительной камеры 12 или резонаторной камеры 13 обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 7, может производиться в процессе изготовления шумоглушителя в качестве промежуточной технологической операции, или же может содержать открывающуюся крышку 8 (откидную, закрепленную на шарнирах 9, с использованием замковых соединений, метизов и т.п.), для обеспечения наполнения/опорожнения внутренней полости шумоглушителя, находящегося уже в стадии эксплуатации. В графически представленном варианте исполнения (фиг.1), шумоглушитель содержит элементы фиксации 10 и уплотнения 11 крышки (или люка) в закрытом положении. На фиг.2 и фиг.7 показаны некоторые различные варианты конструктивно-технологических исполнений шумоглушителя. Внутри корпуса шумоглушителя 1 образована, по крайней мере, одна или несколько расширительных камер 12 и/или резонаторных камер 13, с разделительными трубчатыми перегородками 4 и/или разделительными пластинчатыми перегородками 5 с перепускными каналами 6, представленными отверстиями перфорации (преимущественно, круглыми или иной геометрической формы, например, в виде щелевых просечек с отгибами) или ячейками сетчатой основы, полости которых частично или полностью заполнены обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 7.

Поверхности разделительных трубчатых перегородок 4 и/или разделительных пластинчатых перегородок 5 сообщающихся и/или разделенных (разнесенных в отдельные зоны корпуса шумоглушителя) расширительных камер 12 и/или резонаторных камер 13 в местах расположения перепускных каналов 6, контактирующие с обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 7, футерованы защитным звукопрозрачным слоем 14, выполненным в виде сплошной, динамически податливой, газо-влагонепроницаемой пленки толщиной не более 1 мм, например, полиэстеровой алюминизированной, уретановой, поливинил-хлоридной и т.п., газопродуваемого нетканого полотна типа «малифлиз», «филтс», в виде ткани, например стеклоткани, ткани из базальтовых волокон и т.п., в виде газопродуваемого микроперфорированного пленочного или фольгового материала, например поливинилхлорида, алюминия, меди, латуни, в виде тонкого слоя пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого звукопоглощающего материала, толщиной не более 10 мм, и/или в виде их комбинированного сочетания, обеспечивающих предотвращение возможного высыпания обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов 7 или их частей, выдувания из их пористой структуры отдельных волокон или ячеек газовым/воздушным потоком, а также исключение возможного попадания и накапливания (впитывания) в их открытоячеистую вспененную или пористую волокнистую звукопоглощающую структуру различных жидкостей (конденсата, топлива, смазочно-охлаждающих жидкостей и т.п.), мелких частиц, насекомых, для исключения возможного разрушения пористой структуры вследствие последующего замерзания попавшей в поры влаги при низких (знакопеременных) температурах в процессе эксплуатации технического объекта, оборудованного такого типа шумоглушителем. Защитный звукопрозрачный слой 14 в виде соответствующего типа футеровки поверхностей разделительных трубчатых перегородок 4 и/или разделительных пластинчатых перегородок 5 сообщающихся расширительных камер 12 и/или резонаторных камер 13 шумоглушителя в местах расположения перепускных каналов 6, может быть смонтирован как с внутренней стороны размещения обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 7, так и с внешней противоположной стороны. Также может производиться закладка в полости расширительных камер 12 и/или резонаторных камер 13 шумоглушителя обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 7, изготовленных из пористых ЗПМ, уже предварительно помещенных в защитный звукопрозрачный слой 14, образующий автономную замкнутую поверхностную оболочку 16 контейнерного типа из указанных звукопрозрачных материалов, что в ряде случаев, облегчает (упрощает) их монтаж или замену в стадии изготовления и/или эксплуатации шумоглушителя (при необходимости).

Обособленные фрагментированные дробленые звукопоглощающие элементы 7, могут как свободно (в засыпном виде) находиться в полости (полостях), по крайней мере, одной расширительной камеры 12 и/или резонаторной камеры 13 шумоглушителя (допускается их динамическое контактное смещение относительно друг друга в процессе вибраций корпуса 1 и/или воздействие на них газодинамического пульсирующего возбуждения транспортируемым газовым/воздушным потоком), образуя в результате пористый звукопоглощающий модуль засыпного типа 17 (фиг.2, фиг.3, фиг.6), так и с взаимным неподвижным закреплением обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 7 на соприкасаемой поверхности защитного звукопрозрачного слоя 14 в виде замкнутой поверхностной оболочки 16 контейнерного типа и/или с взаимным неподвижным закреплением друг с другом каждого (большинства) обособленного фрагментированного дробленого звукопоглощающего элемента 7 (фиг.4, фиг.5, фиг.8, фиг.9), образуя конструктивное исполнение пористого звукопоглощающего модуля брикетированного типа (монолитный брикет) 18, которое может достигаться применением соответствующего технологического процесса с использованием того или иного типа адгезивных веществ 24, например - термоадгезивного (термоактивного), представленного в виде волокнистого (полипропиленовые волокна), материала, соотвтетствующим образом распределенного в объеме полости расширительной камеры 12 и/или резонаторной камеры 13, заполненной обособленными фрагментированными дроблеными звукопоглощающими элементами 7, или аналогичным образом, распределенного или нанесенного на поверхности обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов 7, порошкообразного термоактивного вещества, соединяющих их контактирующие зоны поверхностей граней при создании заданных температурных (включая, при необходимости, избыточное давление) режимов, реализуемых соответствующими технологическими процессами. Могут быть применены и другие технологии формования монолитных брикетов пористых звукопоглощающих модулей 18, 20, 21, составленных из хаотично или упорядоченно распределенных и соответствующим образом скрепленных между собой и/или с поверхностью защитного звукопрозрачного слоя 14 в виде замкнутой поверхностной оболочки 16 контейнерного типа обособленных фрагментированных дробленых звукопоглощающих элементов 7, в составе пористых звукопоглощающих модулей 18, 20, 21, например путем поверхностных аэрозольных напылений соответствующих адгезивных веществ 24 липких клеящих веществ, использования липкого клеевого слоя, нанесенного на поверхности защитного звукопрозрачного слоя 14 в виде замкнутой поверхностной оболочки 16 контейнерного типа и т.п. На фиг.8, фиг.9 пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа (монолитный брикет) 18 свернут в рулон с перекрытием свободных (концевых) торцевых зон и отсутствием сопрягаемого торцевого стыка, а также и без соответствующего перекрытия - с сопрягаемыми зонами торцевого (замкового) зазорного или беззазорного стыка 19.

Для удобства монтажа/демонтажа монолитные брикеты пористого звукопоглощающего модуля 20 из скрепленных между собой обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 7, могут быть соответствующим образом отформованными (фиг.10, фиг.11), например состоящими из нескольких составных элементов (в частности, из двух сопрягаемых половин), устанавливаемых зазорно или сопрягаемых беззазорно друг относительно друга в пространстве расширительной камеры 12 и/или резонаторной камеры 13, например, вдоль образующих поверхностей цилиндра корпуса 1 шумоглушителя и стенки перфорированного газовода/воздуховода 4, или в виде составных свернутых кольцевых элементов («составных брикетных брусков») 21 (фиг.12), располагаемых соосно цилиндрической расширительной камеры 12 и/или резонаторной камеры 13 шумоглушителя, и соответствующим образом ориентированных в радиальном направлении (как с плотным контактированием боковых торцов, так и размещаемых зазорно).

Для сообщения пористому звукопоглощающему модулю брикетированного типа 18, 20, 21 (в отличие от пористого звукопоглощающиего модуля засыпного типа 17) заданной геометрической формы (например, цилиндрической), в состав его конструкции может дополнительно вводится формообразующий каркасный (стержневой, перфорированный пластинчатый, сетчатый и т.п.) элемент 22 (фиг.13, фиг.14, фиг.15, фиг.16), составленный из пространственной стержневой конструкции, металлической проволоки, перфорированной пластинчатой или сетчатой оболочки, изготовленной из соответствующих полимерных синтетических материалов, типа полиамида или полипропилена и т.п. аналогичного целевого применения типа конструкционного материала, а также в виде отлитых, склеенных, сваренных или спаянных пространственных стержневых (проволочных) конструкций, в том числе с внутренними разделительными перегородками (фиг.14), которые могут дополнительно обтягиваться (футероваться) защитной звукопрозрачной оболочкой оболочкой 23, в виде защитного звукопрозрачного слоя 14 представленного сплошной, динамически податливой, газо-влагонепроницаемой пленкой толщиной не более 1 мм, например, полиэстеровой алюминизированной, уретановой, поливинил-хлоридной и т.п., газопродуваемым слоем нетканого полотна типа «малифлиз», «филтс», в виде ткани, например, стеклоткани, ткани из базальтовых волокон и т.п., в виде газопродуваемого микроперфорированного пленочного или фольгового материала, например поливинилхлорида, алюминия, меди, латуни, в виде тонкого слоя пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого звукопоглощающего материала, толщиной не более 10 мм, и/или в виде их комбинированного сочетания, с образованием несущей контейнерной полости, которая заполнена обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 7. Формообразующий каркасный (стержневой, перфорированный пластинчатый, сетчатый и т.п.) элемент 22 может быть выполнен как в виде внешней каркасной оболочечной конструкции (фиг.15, фиг.16), так и в виде дополнительных внутренних закладных каркасных (листовых перфорированных, стержневых, сетчатых и т.п.) элементов (фиг.14), разделяющие его на отдельные секции (ячейки), которые могут заполняться отличающимися по звукопоглощающим свойствам различными семействами обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов 7. Также возможны варианты исполнения и использования в составе конструкции шумоглушителя брикетированного пористого звукопоглощающего модуля 18, не содержащего внешнего защитного облицовочного слоя (если этого не требует техническое задание на разработку или технические условия производства).

При использовании заявляемой группы изобретений в виде соответствующих исполнений технических устройств шумоглушителя, звуковые волны, распространяющиеся в среде движущегося зашумленного газового/воздушного потока, транспортируемого по газоводу/воздуховоду шумогенерирующего технического объекта, попадая в шумоглушитель, проникают сквозь перепускные каналы 6 (сквозные отверстия перфорации или ячейки сетчатой основы) разделительных трубчатых перегородок 4 и/или разделительных пластинчатых перегородок 5 расширительных камер 12 и/или резонаторных камер 13 шумоглушителя, защитный звукопрозрачный слой 14, 16 в структуры пористых звукопоглощающих модулей 17, 18, 20, 21, полностью или частично заполняющих внутреннюю полость, по крайней мере, одной расширительной камеры 12 и/или резонаторной камеры 13. В результате осуществляется диссипативное рассеивание энергии звуковых волн и демпфирование пульсаций газа/воздуха за счет преобразования их в тепловую энергию, затрачиваемую на работу динамических деформаций пористого скелета и процесса трения распространяемых звуковых волн и пульсаций газа/воздуха в перепускных каналах 6 разделительной трубчатой перегорки 4 и/или разделительной пластинчатой перегородки 5 расширительной камеры 12 и/или резонаторной камеры 13 шумоглушителя, а также в сообщающихся каналах (порах, пустотах) пористой структуры, включая процесс рассеивания звуковой энергии, осуществляемый механизмом дифракционного краевого граневого поглощения звука обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами 7, и в сформированных межграневых каналах (полостях) 15, образованных свободными зазорами между контактирующими гранями обособленных дробленных фрагментированных звукопоглощающих элементов 7. В результате многократных процессов падений и отражений распространяемых звуковых волн на отдельные конструктивные элементы шумоглушителя звуковые волны, теряют свою энергию, что и обуславливает шумопонижающий эффект, обеспечиваемый шумоглушителем.

Заявляемое техническое решение в виде представленной группы изобретений не ограничивается конкретными конструктивными примерами его осуществления, описанными в тексте и показанными на прилагаемых схемах. Остаются возможными и некоторые (несущественные) изменения различных элементов или конструкционных материалов, из которых эти элементы выполнены, либо замена их технически эквивалентными, не выходящими за пределы объема притязаний, обозначенного формулой изобретения.

Группа изобретений относится преимущественно к области машиностроения. Сущность изобретения: шумоглушитель содержит, по крайней мере, один диссипативный пористый звукопоглощающий модуль волокнистой или вспененной открытоячеистой структуры с защитным звукопрозрачным слоем, который расположен в замкнутой полости несущей корпусной оболочки типа расширительной или резонаторной камеры, к которой присоединены подводящий впускной и отводящий выпускной патрубки. Внутри патрубков расположены разделительные трубчатые и/или разделительные пластинчатые перегородки, которые содержат перепускные каналы, представленные отверстиями перфорации или ячейками сетчатой основы. Пористый звукопоглощающий модуль образован обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами. Они изготовлены из идентичных или различных типов и марок звукопоглощающих материалов с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- и/или многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, которые находятся преимущественно в размерном диапазоне 5…100 мм, произведенными из исходного утилизируемого сырья в виде технологически переработанных методом дробления пористых звукопоглощающих структур утилизируемых деталей, демонтированных с утилизируемых технических объектов, преимущественно деталей шумоизоляционных пакетов автотранспортных средств, завершивших свой жизненный цикл, и/или из технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них. По второму варианту конструктивного исполнения шумоглушителя пористый звукопоглощающий модуль состоит из изготовленного исходного сырья в виде соответствующего полуфабриката пористой звукопоглощающей структуры волокнистого или открытоячеистого материала, преимущественно плосколистного типа, в результате проведенных с ним последующих технологических операций дробления/вырубки/нарезки. Особенностью третьего независимого варианта конструктивного исполнения шумоглушителя является то, что структурный состав его пористого звукопоглощающего модуля представлен образованной смесью задаваемых дозированных сочетаний обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, полученных в виде продуктов вторичной рециклированной утилизационной переработки пористых звукопоглощающих структур материалов (применяемых по первому независимому пункту изобретения), в состав которой добавляется определенное количество обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов определенной геометрической формы и габаритных размеров (применяемых по второму независимому пункту изобретения). Техническим результатом изобретения является улучшение звукопоглощающих свойств, улучшение экологических характеристик технического устройства (и окружающей среды), повышение экономической и экологической эффективности и целесообразность применения заявляемого технического устройства (группы изобретений). 3 н. и 45 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Шумоглушитель, содержащий, по крайней мере, один диссипативный пористый звукопоглощающий модуль волокнистой или вспененной открытоячеистой структуры с защитным звукопрозрачным слоем, расположенный в замкнутой полости несущей корпусной оболочки типа расширительной или резонаторной камеры, к которой присоединены подводящий впускной и отводящий выпускной патрубки, внутри которой расположены разделительные трубчатые и/или разделительные пластинчатые перегородки, содержащие перепускные каналы, представленные отверстиями перфорации или ячейками сетчатой основы, отличающийся тем, что пористый звукопоглощающий модуль образован обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, изготовленными из идентичных или различных типов и марок звукопоглощающих материалов, с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- и/или многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, находящихся преимущественно в размерном диапазоне 5…100 мм, произведенными из исходного утилизируемого сырья в виде технологически переработанных методом дробления пористых звукопоглощающих структур утилизируемых деталей, демонтированных с утилизируемых технических объектов, преимущественно деталей шумоизоляционных пакетов автотранспортных средств, завершивших свой жизненный цикл, и/или из технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них.

2. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что поверхности разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок, по крайней мере, одной из камер, в которой размещен пористый звукопоглощающий модуль, в местах расположения перепускных каналов частично или полностью футерованы защитным звукопрозрачным слоем.

3. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой пористого звукопоглощающего модуля образует замкнутую поверхностную оболочку контейнерного типа, в которую помещены обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы.

4. Шумоглушитель по п.3, отличающийся тем, что поверхность замкнутой оболочки контейнерного типа защитного звукопрозрачного слоя пористого звукопоглощающего модуля адгезивно скреплена с контактирующими зонами граней обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, с образованием пористого звукопоглощающего модуля брикетированного типа.

5. Шумоглушитель по п.4, отличающийся тем, что пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа образован взаимным межграневым адгезивным скреплением контактирующими зонами граней обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов друг с другом.

6. Шумоглушитель по п.5, отличающийся тем, что пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа образован взаимным межграневым адгезивным скреплением с контактирующими зонами поверхности замкнутой оболочки контейнерного типа защитного звукопрозрачного слоя.

7. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде сплошной, динамически податливой, газовлагонепроницаемой пленки толщиной не более 1 мм, например полиэстеровой алюминизированной, уретановой, поливинилхлоридной и т.п.

8. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде газопродуваемого нетканого полотна типа «малифлиз», «филтс».

9. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде газопродуваемой ткани, например стеклоткани, ткани из базальтовых волокон и т.п.

10. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде газопродуваемого микроперфорированного отверстиями, диаметр или эквивалентный размер которых не превышает 1 мм, пленочного или фольгового материала, например поливинилхлорида, алюминия, меди, латуни.

11. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде тонкого слоя пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого звукопоглощающего материала толщиной не более 10 мм.

12. Шумоглушитель по п.4, отличающийся тем, что в качестве адгезивов используются клеевые вещества органического происхождения - синтетические олигомеры и полимеры, типа фенол-формальдегидных, эпоксидных и полиэфирных смол, полиамидов, полиуретанов, каучуков, термопластичных, термоактивных или резиновых клеев, вещества неорганического происхождения типа алюмофосфатных, силикатных в жидком виде, например в растворах, эмульсиях, суспензиях, или в твердом виде, например в пленках, прутках, гранулах, порошках, путем температурного расплава или нанесения их на нагретые поверхности.

13. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что в составе пористого звукопоглощающего модуля дополнительно содержится поверхностный оболочечный формообразующий каркасный стержневой, перфорированный пластинчатый, сетчатый элемент.

14. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что в составе пористого звукопоглощающего модуля дополнительно содержится внутренний закладной формообразующий каркасный стержневой, перфорированный пластинчатый, сетчатый элемент.

15. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что в замкнутой полости несущей корпусной оболочки содержится несколько составных элементов пористого звукопоглощающего модуля, разграниченных защитными звукопрозрачными слоями, в частности, в виде автономных замкнутых поверхностных оболочек контейнерного типа.

16. Шумоглушитель по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, в одной из стенок его корпуса содержится открывающаяся съемная или закрепляемая шарнирно крышка с соответствующими элементами ее уплотнения и неподвижного закрепления в закрытом положении.

17. Шумоглушитель, содержащий, по крайней мере, один диссипативный пористый звукопоглощающий модуль волокнистой или вспененной открытоячеистой структуры с защитным звукопрозрачным слоем, расположенный в замкнутой полости несущей корпусной оболочки типа расширительной или резонаторной камеры, к которой присоединены подводящий впускной и отводящий выпускной патрубки, внутри которой расположены разделительные трубчатые и/или разделительные пластинчатые перегородки, содержащие перепускные каналы, представленные отверстиями перфорации или ячейками сетчатой основы, отличающийся тем, что пористый звукопоглощающий модуль образован обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами, изготовленными из идентичных или различных типов и марок звукопоглощающих материалов, с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- и/или многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, находящихся преимущественно в размерном диапазоне 5…100 мм, произведенными из исходного сырья в виде соответствующего полуфабриката пористой звукопоглощающей структуры волокнистого или открытоячеистого материала преимущественно плосколистового типа в результате проведенных с ним последующих технологических операций дробления/вырубки/нарезки.

18. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что поверхности разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок, по крайней мере, одной из камер, в которой размещен пористый звукопоглощающий модуль, в местах расположения перепускных каналов частично или полностью футерованы защитным звукопрозрачным слоем.

19. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой пористого звукопоглощающего модуля образует замкнутую поверхностную оболочку контейнерного типа, в которую помещены обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы.

20. Шумоглушитель по п.19, отличающийся тем, что поверхность замкнутой оболочки контейнерного типа защитного звукопрозрачного слоя пористого звукопоглощающего модуля адгезивно скреплена с контактирующими зонами граней обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов с образованием пористого звукопоглощающего модуля брикетированного типа.

21. Шумоглушитель по п.20, отличающийся тем, что пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа образован взаимным межграневым адгезивным скреплением контактирующими зонами граней обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов друг с другом.

22. Шумоглушитель по п.21, отличающийся тем, что пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа образован взаимным межграневым адгезивным скреплением с контактирующими зонами поверхности замкнутой оболочки контейнерного типа защитного звукопрозрачного слоя.

23. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде сплошной, динамически податливой, газовлагонепроницаемой пленки толщиной не более 1 мм, например полиэстеровой алюминизированной, уретановой, поливинилхлоридной и т.п.

24. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде газопродуваемого нетканого полотна типа «малифлиз», «филтс».

25. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде газопродуваемой ткани, например стеклоткани, ткани из базальтовых волокон и т.п.

26. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде газопродуваемого микроперфорированного отверстиями, диаметр или эквивалентный размер которых не превышает 1 мм, пленочного или фольгового материала, например поливинилхлорида, алюминия, меди, латуни.

27. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде тонкого слоя пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого звукопоглощающего материала толщиной не более 10 мм.

28. Шумоглушитель по п.19, отличающийся тем, что в качестве адгезивов используются клеевые вещества органического происхождения - синтетические олигомеры и полимеры, типа фенол-формальдегидных, эпоксидных и полиэфирных смол, полиамидов, полиуретанов, каучуков, термопластичных, термоактивных или резиновых клеев, вещества неорганического происхождения типа алюмофосфатных, силикатных в жидком виде, например в растворах, эмульсиях, суспензиях, или в твердом виде, например в пленках, прутках, гранулах, порошках, путем температурного расплава или нанесения их на нагретые поверхности.

29. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что в составе пористого звукопоглощающего модуля дополнительно содержится поверхностный оболочечный формообразующий каркасный стержневой, перфорированный пластинчатый, сетчатый элемент.

30. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что в составе пористого звукопоглощающего модуля дополнительно содержится внутренний закладной формообразующий каркасный стержневой, перфорированный пластинчатый, сетчатый элемент.

31. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что в замкнутой полости несущей корпусной оболочки содержится несколько составных элементов пористого звукопоглощающего модуля, разграниченных защитными звукопрозрачными слоями, в частности, в виде автономных замкнутых поверхностных оболочек контейнерного типа.

32. Шумоглушитель по п.17, отличающийся тем, что, по крайней мере, в одной из стенок его корпуса содержится открывающаяся съемная или закрепляемая шарнирно крышка с соответствующими элементами ее уплотнения и неподвижного закрепления в закрытом положении.

33. Шумоглушитель, содержащий, по крайней мере, один диссипативный пористый звукопоглощающий модуль волокнистой или вспененной открытоячеистой структуры с защитным звукопрозрачным слоем, расположенный в замкнутой полости несущей корпусной оболочки типа расширительной или резонаторной камеры, к которой присоединены подводящий впускной и отводящий выпускной патрубки, внутри которой расположены разделительные трубчатые и/или разделительные пластинчатые перегородки, содержащие перепускные каналы, представленные отверстиями перфорации или ячейками сетчатой основы, отличающийся тем, что структурный состав пористого звукопоглощающего модуля представлен образованной смесью задаваемых дозированных сочетаний распределенных внутри замкнутой полости несущей корпусной оболочки обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, изготовленных как из идентичных, так или различных типов и марок звукопоглощающих материалов, с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- и/или многослойных пористых структур, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, находящихся преимущественно в размерном диапазоне 5…100 мм, полученных из исходного утилизируемого сырья в виде технологически переработанных методом дробления пористых звукопоглощающих структур утилизируемых деталей, демонтированных с утилизируемых технических объектов, преимущественно деталей шумоизоляционных пакетов автотранспортных средств, завершивших свой жизненный цикл, и/или из технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них, так и из определенного количества обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов идентичной и/или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, находящихся преимущественно в размерном диапазоне 5…100 мм, произведенных из исходного сырья в виде соответствующего полуфабриката пористой звукопоглощающей структуры волокнистого или открытоячеистого материала преимущественно плосколистового типа в результате проведенных с ним последующих технологических операций дробления/вырубки/нарезки.

34. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что поверхности разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок, по крайней мере, одной из камер, в которой размещен пористый звукопоглощающий модуль, в местах расположения перепускных каналов частично или полностью футерованы защитным звукопрозрачным слоем.

35. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой пористого звукопоглощающего модуля образует замкнутую поверхностную оболочку контейнерного типа, в которую помещены обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы.

36. Шумоглушитель по п.35, отличающийся тем, что поверхность замкнутой оболочки контейнерного типа защитного звукопрозрачного слоя пористого звукопоглощающего модуля адгезивно скреплена с контактирующими зонами граней обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов с образованием пористого звукопоглощающего модуля брикетированного типа.

37. Шумоглушитель по п.36, отличающийся тем, что пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа образован взаимным межграневым адгезивным скреплением контактирующими зонами граней обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов друг с другом.

38. Шумоглушитель по п.37, отличающийся тем, что пористый звукопоглощающий модуль брикетированного типа образован взаимным межграневым адгезивным скреплением с контактирующими зонами поверхности замкнутой оболочки контейнерного типа защитного звукопрозрачного слоя.

39. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде сплошной, динамически податливой, газовлагонепроницаемой пленки толщиной не более 1 мм, например полиэстеровой алюминизированной, уретановой, поливинилхлоридной и т.п.

40. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде газопродуваемого нетканого полотна типа «малифлиз», «филтс».

41. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде газопродуваемой ткани, например стеклоткани, ткани из базальтовых волокон и т.п.

42. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде газопродуваемого микроперфорированного отверстиями, диаметр или эквивалентный размер которых не превышает 1 мм (1000 мкм), пленочного или фольгового материала, например поливинилхлорида, алюминия, меди, латуни.

43. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что защитный звукопрозрачный слой выполнен в виде тонкого слоя пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого звукопоглощающего материала толщиной не более 10 мм.

44. Шумоглушитель по п.36, отличающийся тем, что в качестве адгезивов используются клеевые вещества органического происхождения - синтетические олигомеры и полимеры, типа фенол-формальдегидных, эпоксидных и полиэфирных смол, полиамидов, полиуретанов, каучуков, термопластичных, термоактивных или резиновых клеев, вещества неорганического происхождения типа алюмофосфатных, силикатных в жидком виде, например в растворах, эмульсиях, суспензиях, или в твердом виде, например в пленках, прутках, гранулах, порошках, путем температурного расплава или нанесения их на нагретые поверхности.

45. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что в составе пористого звукопоглощающего модуля дополнительно содержится поверхностный оболочечный формообразующий каркасный стержневой, перфорированный пластинчатый, сетчатый элемент.

46. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что в составе пористого звукопоглощающего модуля дополнительно содержится внутренний закладной формообразующий каркасный стержневой, перфорированный пластинчатый, сетчатый элемент.

47. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что в замкнутой полости несущей корпусной оболочки содержится несколько составных элементов пористого звукопоглощающего модуля, разграниченных защитными звукопрозрачными слоями, в частности, в виде автономных замкнутых поверхностных оболочек контейнерного типа.

48. Шумоглушитель по п.33, отличающийся тем, что, по крайней мере, в одной из стенок его корпуса содержится открывающаяся съемная или закрепляемая шарнирно крышка с соответствующими элементами ее уплотнения и неподвижного закрепления в закрытом положении.