ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ Российский патент 2016 года по МПК E04B1/84 

Изобретение относится к промышленной акустике.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является звукопоглощающий элемент, применяемый в качестве облицовки производственных помещений, известный из патента РФ №2532513 (прототип).

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет наличия пустот между слоями, где отсутствует поглощение звука между слоями звукопоглотителя.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения и надежности конструкции в целом.

Это достигается тем, что в звукопоглощающей конструкции, содержащей жесткую и перфорированную поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, звукопоглощающий элемент состоит из четырех слоев, прим этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из участков в виде сплошных призматических поверхностей, выполненных из звукопоглощающего материала и закрепленных на верхней перфорированной поверхности, перпендикулярно ей, и соединенных с ними пустотелых профилированных участков, выполненных в виде наклонных поверхностей, имеющих с внешней стороны гладкую поверхность, а с внутренней стороны зубчатую звукоотражающую поверхность, причем наклонные поверхности закреплены на нижней перфорированной поверхности таким образом, что в сечении образуют треугольный профиль, нижним основанием которого является перфорированная нижняя поверхность, зубчатая поверхность наклонных поверхностей выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, при этом второй слой выполнен профилированным из звукопоглощающего материала и имеющим в сечении треугольный профиль и закреплен на верхней перфорированной поверхности, в промежутках между призматическими поверхностями первого слоя, а коэффициент перфорации перфорированных поверхностей принимается равным или более 0,25, причем третий слой представляет собой пустоты между первым, вторым слоями и перфорированной нижней поверхностью, которые заполнены звукопоглощающим материалом, при этом третий слой звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала, например строительной герметизирующей пены, который повышает звукоизолирующие свойства конструкции в целом за счет заполнения пустот, образованных слоями, а также увеличивает надежность конструкции в целом при установке ее на оборудовании, работающем в условиях с повышенными ударными и вибрационными нагрузками, а четвертый акустически прозрачный слой выполнен из стеклоткани типа ЭЗ-100 или полимера типа «Повиден» и расположен между первым, третьим слоями и перфорированной нижней поверхностью.

Изобретение поясняется чертежом.

Звукопоглощающая конструкция выполнена в виде верхней 1 и нижней 2 перфорированных поверхностей, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, состоящий из четырех слоев, прим этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из участков в виде сплошных призматических поверхностей 3, выполненных из звукопоглощающего материала и закрепленных на верхней 1 перфорированной поверхности, перпендикулярно ей, и соединенных с ними пустотелых профилированных участков 6, выполненных в виде наклонных поверхностей 7, имеющих с внешней стороны гладкую поверхность, а с внутренней стороны зубчатую звукоотражающую поверхность, причем наклонные поверхности 7 закреплены на нижней 2 перфорированной поверхности таким образом, что в сечении образуют треугольный профиль, нижним основанием которого является перфорированная нижняя 2 поверхность. Зубчатая поверхность наклонных поверхностей 7 выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения.

Второй слой 5 выполнен профилированным из звукопоглощающего материала и имеющим в сечении треугольный профиль и закреплен на верхней 1 перфорированной поверхности, в промежутках между призматическими поверхностями 3 первого слоя. Коэффициент перфорации перфорированных поверхностей принимается равным или более 0,25.

Третий слой 4 представляет собой пустоты между первым, вторым слоями и перфорированной нижней 2 поверхностью, которые заполнены звукопоглощающим материалом.

Третий слой 4 звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала, например строительной герметизирующей пены, который повышает звукоизолирующие свойства конструкции в целом за счет заполнения пустот, образованных слоями, а также увеличивает надежность конструкции в целом при установке ее на оборудовании, работающем в условиях с повышенными ударными и вибрационными нагрузками.

Для предотвращения высыпания звукопоглощающего материала предусмотрен четвертый акустически прозрачный слой 8, например из стеклоткани типа ЭЗ-100 или полимера типа «Повиден» и расположенный между первым, третьим слоями и перфорированной нижней 2 поверхностью.

В качестве материала звукоотражающей поверхности внутренних зубчатых наклонных поверхностей первого слоя применен материал 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, например пеноалюминия.

В качестве звукопоглощающего материала сплошных призматических поверхностей 3 первого слоя применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая ваты типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.

Материал перфорированной поверхности 2 выполнен из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».

Звукопоглощающая конструкция работает следующим образом.

Звуковая энергия, пройдя через слои перфорированных поверхностей и третий слой 4 звукопоглощающего элемента, выполненного из вспененного звукопоглощающего материала, падает на второй профилированный слой 5, где происходит первичное рассеивание звуковой энергии. Здесь осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", и имеют место потери звуковой энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя. При этом часть звуковой энергии попадает в пустотелые профилированные участки 6 первого слоя, на зубчатую поверхность наклонных поверхностей 7, выполненную из звукоотражающего материала, где происходит многократное отражение звуковой энергии и уменьшение ее в порах звукопоглощающего материала сплошных призматических поверхностей 3.

Изобретение относится к промышленной акустике, а именно к звукопоглощающей конструкции. Звукопоглощающая конструкция содержит перфорированные поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент. Последний состоит из четырех слоев. Первый слой выполнен прерывистым и комбинированным. Слой включает участки в виде сплошных призматических поверхностей, выполненных из звукопоглощающего материала. Участки закреплены на верхней перфорированной поверхности, перпендикулярно ей, и соединены с пустотелыми профилированными участками, выполненными в виде наклонных поверхностей. Последние имеют с внешней стороны гладкую поверхность, а с внутренней стороны зубчатую звукоотражающую поверхность. Причем наклонные поверхности закреплены на нижней перфорированной поверхности таким образом, что в сечении образуют треугольный профиль, нижним основанием которого является перфорированная нижняя поверхность. Зубчатая поверхность наклонных поверхностей выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения. Второй слой выполнен профилированным из звукопоглощающего материала и имеет в сечении треугольный профиль. Он закреплен на верхней перфорированной поверхности, в промежутках между призматическими поверхностями первого слоя. Коэффициент перфорации перфорированных поверхностей принимается равным или более 0,25. Третий слой представляет собой пустоты между первым, вторым слоями и перфорированной нижней поверхностью, которые заполнены звукопоглощающим материалом. Третий слой звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала, например строительной герметизирующей пены. Четвертый слой акустически прозрачен, выполнен, например, из стеклоткани типа «ЭЗ-100» и расположен между первым, третьим слоями и перфорированной нижней поверхностью. Повышается эффективность шумоглушения и надежность конструкции. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Звукопоглощающая конструкция, содержащая перфорированные поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент, отличающаяся тем, что звукопоглощающий элемент состоит из четырех слоев, прим этом первый слой выполнен прерывистым и комбинированным, состоящим из участков в виде сплошных призматических поверхностей, выполненных из звукопоглощающего материала и закрепленных на верхней перфорированной поверхности, перпендикулярно ей, и соединенных с ними пустотелых профилированных участков, выполненных в виде наклонных поверхностей, имеющих с внешней стороны гладкую поверхность, а с внутренней стороны зубчатую звукоотражающую поверхность, причем наклонные поверхности закреплены на нижней перфорированной поверхности таким образом, что в сечении образуют треугольный профиль, нижним основанием которого является перфорированная нижняя поверхность, зубчатая поверхность наклонных поверхностей выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, при этом второй слой выполнен профилированным из звукопоглощающего материала и имеющим в сечении треугольный профиль и закреплен на верхней перфорированной поверхности, в промежутках между призматическими поверхностями первого слоя, а коэффициент перфорации перфорированных поверхностей принимается равным или более 0,25, причем третий слой представляет собой пустоты между первым, вторым слоями и перфорированной нижней поверхностью, которые заполнены звукопоглощающим материалом, при этом третий слой звукопоглощающего элемента выполнен из вспененного звукопоглощающего материала, например строительной герметизирующей пены, который повышает звукоизолирующие свойства конструкции в целом за счет заполнения пустот, образованных слоями, а также увеличивает надежность конструкции в целом при установке ее на оборудовании, работающем в условиях с повышенными ударными и вибрационными нагрузками, а четвертый акустически прозрачный слой выполнен из стеклоткани типа ЭЗ-100 или полимера типа «Повиден» и расположен между первым, третьим слоями и перфорированной нижней поверхностью.

2. Звукопоглощающая конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала зубчатой звукоотражающей поверхности применен материал 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, например пеноалюминий.

3. Звукопоглощающая конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала сплошных призматических поверхностей первого слоя применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая ваты типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена.

4. Звукопоглощающая конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что материал перфорированной поверхности выполнен из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».