ШТУЧНЫЙ ЗВУКОПОГЛОТИТЕЛЬ КОЧЕТОВА Российский патент 2017 года по МПК E04B1/84 G10K11/172 

Изобретение относится к промышленной акустике.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является штучный звукопоглотитель по патенту РФ №2531152, кл. E04B 1/84 [прототип], содержащий каркас со звукопоглощающей облицовкой, систему подвеса.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента звукопоглощения.

Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в штучном звукопоглотителе, состоящем из каркаса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку, каркас выполнен из жесткой перфорированной внешней цилиндрической оболочки, которая посредством жестких верхнего и нижнего плоских оснований, соединена с внутренней коаксиально расположенной цилиндрической оболочкой, выполненной из звукоотражающего материала, при этом оболочки каркаса образуют внутреннюю осесимметричную каркасу цилиндрическую центральную полость, причем верхнее и нижнее плоские основания каркаса, расположенные оппозитно друг другу, выполнены с перфорированными участками, расположенными в их периферийных частях, соприкасающихся с полостью между оболочками, заполненной звукопоглощающим материалом, а центральные части плоских оснований каркаса выполнены звукоизолирующими и герметично расположены соответственно в верхней и нижней частях центральной полости и выполнены двухслойными, состоящими из слоя звукоотражающего материала, например пеноалюминия, или металлокерамики, или металлопоролона, и звукопоглощающего материала, расположенного между звукоотражающим материалом и внешней поверхностью оснований, причем к жесткой перфорированной внешней цилиндрической оболочке каркаса прикреплена резонансная часть звукопоглотителя, выполненная в виде по крайней мере двух горловин резонатора Гельмгольца, выполненных в виде цилиндрических трубок, жестко соединенных с внешней цилиндрической оболочкой каркаса и установленных перпендикулярно его оси, при этом полости трубок соединены с внутренней, осесимметричной каркасу, цилиндрической полостью, служащей резонансной полостью резонатора Гельмгольца, объем которой рассчитывается на требуемые частоты, уровень шума на которых необходимо уменьшить с помощью резонансной части звукопоглотителя.

На фиг. 1 изображен общий вид штучного звукопоглотителя, на фиг. 2 - разрез А-А, перпендикулярно оси штучного звукопоглотителя.

Штучный звукопоглотитель (фиг. 1) содержит каркас, который выполнен из жесткой перфорированной внешней цилиндрической оболочки 1, которая посредством жестких верхнего 3 и нижнего 4 плоских оснований соединена с внутренней коаксиально расположенной цилиндрической оболочкой 2, выполненной из звукоотражающего материала. Оболочки 1 и 2 каркаса образуют внутреннюю осесимметричную каркасу цилиндрическую центральную полость 6. К верхнему основанию 3 каркаса шарнирно закреплен элемент 8, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения.

При этом полость между оболочками 1 и 2 заполнена звукопоглощающим материалом 5, например минеральной ватой на базальтовой основе типа «Rockwool» или минеральной ватой типа «URSA», причем звукопоглощающий материал по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом (не показано), например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».

Верхнее 3 и нижнее 4 плоские основания каркаса, расположенные оппозитно друг другу, выполнены с перфорированными участками 12 и 13, расположенными в их периферийных частях, соприкасающихся с полостью между оболочками 1 и 2, заполненной звукопоглощающим материалом 5. Центральные части 14 и 15 плоских оснований 3 и 4 каркаса выполнены звукоизолирующими и герметично расположены соответственно в верхней и нижней частях центральной полости 6. Центральные части 14 и 15 плоских оснований, обращенные в сторону центральной полости 6, выполнены двухслойными, состоящими из слоя звукоотражающего материала, например пеноалюминия, или металлокерамики, или металлопоролона, и звукопоглощающего материала, расположенного между звукоотражающим материалом и внешней поверхностью оснований. При этом в качестве звукопоглощающего материала применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool» или минеральная вата типа «URSA».

К жесткой перфорированной внешней цилиндрической оболочке 1 каркаса прикреплена резонансная часть (фиг. 2) звукопоглотителя, выполненная в виде по крайней мере двух горловин 7 и 9 резонатора Гельмгольца, выполненных в виде цилиндрических трубок, жестко соединенных с внешней цилиндрической оболочкой 1 каркаса и установленных перпендикулярно его оси, при этом полости трубок соединены с внутренней осесимметричной каркасу цилиндрической центральной полостью 6, служащей резонансной полостью резонатора Гельмгольца, объем которой рассчитывается на требуемые частоты, уровень шума на которых необходимо уменьшить с помощью резонансной части (фиг. 2) звукопоглотителя.

Возможен вариант, когда на одной из горловин, например горловине 9 резонатора, выполнены по крайней мере два дополнительных резонансных отверстия 10 и 11, соединенных с центральной полостью 6.

Перфорированная внешняя жесткая цилиндрическая оболочка 1 каркаса имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.

В качестве звукоотражающего материала жесткой внутренней коаксиально расположенной цилиндрической оболочки 2 используется пеноалюминий, или металлокерамика, или металлопоролон.

Штучный звукопоглотитель работает следующим образом.

Звуковые волны, распространяясь от объекта интенсивного шумоизлучения (не показано), взаимодействуют со звукопоглощающим материалом 5, где подавляются шумы в различных полосах частот, например, на низких и средних частотах соответственно. Звукопоглощение на средних и высоких частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных горловинами 7 и 9 резонатора Гельмгольца, выполненных в виде цилиндрических трубок, жестко соединенных с внешней цилиндрической оболочкой 1 каркаса и установленных перпендикулярно его оси, при этом горловины 7 и 9 резонатора соединены с центральной полостью 6, служащей резонансной полостью резонатора Гельмгольца.

Изобретение относится к промышленной акустике, а именно к штучным звукопоглотителям. Включает каркас, заполненный звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку. Каркас выполнен из жесткой перфорированной внешней цилиндрической оболочки, которая посредством жестких верхнего и нижнего плоских оснований соединена с внутренней коаксиально расположенной цилиндрической оболочкой, выполненной из звукоотражающего материала. Оболочки каркаса образуют внутреннюю осесимметричную каркасу цилиндрическую центральную полость. Верхнее и нижнее плоские основания каркаса, расположенные оппозитно друг другу, выполнены с перфорированными участками, расположенными в их периферийных частях, соприкасающихся с полостью между оболочками, заполненной звукопоглощающим материалом. Центральные части плоских оснований каркаса выполнены звукоизолирующими и расположены соответственно в верхней и нижней частях центральной полости и выполнены двухслойными. Один из слоев выполнен из звукоотражающего материала, другой - из звукопоглощающего материала, расположенного между звукоотражающим материалом и внешней поверхностью оснований. К жесткой перфорированной внешней цилиндрической оболочке каркаса прикреплена резонансная часть звукопоглотителя. Последняя выполнена в виде по крайней мере двух горловин резонатора Гельмгольца, выполненных в виде цилиндрических трубок, жестко соединенных с внешней цилиндрической оболочкой каркаса и установленных перпендикулярно его оси. При этом полости трубок соединены с внутренней осесимметричной каркасу цилиндрической полостью, служащей резонансной полостью резонатора Гельмгольца, объем которой рассчитывается на требуемые частоты. Повышение эффективности шумоглушения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Штучный звукопоглотитель, состоящий из каркаса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку, отличающийся тем, что каркас выполнен из жесткой перфорированной внешней цилиндрической оболочки, которая посредством жестких верхнего и нижнего плоских оснований, соединена с внутренней коаксиально расположенной цилиндрической оболочкой, выполненной из звукоотражающего материала, при этом оболочки каркаса образуют внутреннюю осесимметричную каркасу цилиндрическую центральную полость, причем верхнее и нижнее плоские основания каркаса, расположенные оппозитно друг другу, выполнены с перфорированными участками, расположенными в их периферийных частях, соприкасающихся с полостью между оболочками, заполненной звукопоглощающим материалом, а центральные части плоских оснований каркаса выполнены звукоизолирующими и герметично расположены соответственно в верхней и нижней частях центральной полости и выполнены двухслойными, состоящими из слоя звукоотражающего материала, например пеноалюминия, или металлокерамики, или металлопоролона, и звукопоглощающего материала, расположенного между звукоотражающим материалом и внешней поверхностью оснований, причем к жесткой перфорированной внешней цилиндрической оболочке каркаса прикреплена резонансная часть звукопоглотителя, выполненная в виде по крайней мере двух горловин резонатора Гельмгольца, выполненных в виде цилиндрических трубок, жестко соединенных с внешней цилиндрической оболочкой каркас, и установленных перпендикулярно его оси, при этом полости трубок соединены с внутренней осесимметричной каркасу цилиндрической полостью, служащей резонансной полостью резонатора Гельмгольца, объем которой рассчитывается на требуемые частоты, уровень шума на которых необходимо уменьшить с помощью резонансной части звукопоглотителя.

2. Штучный звукопоглотитель по п. 1, отличающийся тем, что на одной из горловин резонатора выполнены по крайней мере два дополнительных резонансных отверстия, соединенных с центральной полостью.

3. Штучный звукопоглотитель по п. 1, отличающийся тем, что перфорированная внешняя жесткая цилиндрическая оболочка каркаса имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля, при этом в случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.

4. Штучный звукопоглотитель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве звукоотражающего материала жесткой внутренней коаксиально расположенной цилиндрической оболочки используется пеноалюминий, или металлокерамика, или металлопоролон.