Воздухопроницаемый звукопоглотитель Советский патент 1993 года по МПК E04B1/84 

Изобретение относится к области строительной акустики и предназначено для борьбы с промышленными шумами с ярко выраженными спектрами низких и средних частот, в частности, для звукоизоляционных воздухопроницаемых ограждений в производственных помещениях при необходимости большой скорости воздухообмена, а

также в глушителях шума в вентиляционных каналах и т.п.

Цель изобретения - повышение акустической эффективности в области низких частот, вплоть до инфразвуковых.

Указанная цель достигается тем, что в воздухопроницаемом звукопоглотителе, включающем прямоугольные сквозные каналы с цилиндрическими углублениями,

размещенными в двух противоположных стенках каждого канала соосно и объединенными в группы одинаковой глубины с противоположными конгруэнтными углублениями так, что их глубины в смежных группах относятся друг к другу как взаимно простые числа, за группами углублений одинаковой глубины размещены резонансные полости, величины объемов, которых увеличиваются или убывают в геометрической прогрессии. Полости соединены посредством отверстий с рядом углублений, выпол- ненных в днах последних так, что их диаметр меньше диаметра углублений. Углубления одинаковой глубины с отверстиями расположены на расстоянии друг от друга Al, меньшем длины волны на верхней граничной частоте диапазона частот, в котором нужно осуществить глушение шума, хотя бы в 2л раз, т.е. ДI Я/2 лгегО,1бА . Внутри каналов на относе от углублений установлены упругие перфорированные пластины.

Стенки с углублениями и. полости могут быть изготовлены из дерева и фанеры, металла, оргстекла, негорючих пластмасс, бетона и т.д., а упругая пластина из металла, оргстекла, текстолита и т.д

На фиг.1 изображен воздухопроницаемый звукопоглотитель, в аксонометрии, с вырывами; на фиг.2 - его сечение вдоль канала в плоскости углублений.

Воздухопроницаемый звукопоглотитель при применении его для звукоизоляционного воздухопроницаемого ограждения или глушителя шума состоит из корпуса 1 с каналом для прохождения газа, в стенках 2 которого выполнены цилиндрические углубления 3, объединенные в группы одинаковой глубины так, что их глубины относятся как взаимно-простые числа, резонансных полостей 4,5,6 и т.д., величины объемов которых относятся в геометрической прогрессии. Полости 4,5,6 соединены с некоторыми из углублений 3 посредством отверстий 7, выполненных в днах последних. Для увеличения объема резонансных полостей 4,5,6 и т.д., задняя стенка 8 располагается на большом расстоянии от воздуховодного канала 9 и от стенки 10, закрывающей дно углублений. Резонансные полости 4,5,6 и т.д. через углубления, выполняющие роль горла резонаторов, с отверстиями 7, диаметр которых меньше диаметра углублений, соединяются с воздушной резонирующей полостью 11, расположенной между стенкой с углублениями 3 и упругой пластиной 12 со сквозной перфорацией, диаметры отверстий которой 13 меньше либо равны наименьшим диаметрам углублений 3, а коэффициент перфорации больше либо равен коэффициенту перфорации стенок с углублениями,

Для достижения эффекта звукоизоляции на очень низких частотах перегородки 14 между соседними полостями не выполняются.

Воздухопроницаемый звукопоглотитель работает следующим образом: звук,

проходя по каналу 9, возбуждает колебания упругих перфорированных пластин 12, работающих подобно мембранам, вызывая поглощение звука на частотах, определяемых собственной частотой колебания пластины и ее гармониками. Через отверстия 13 в пластине и колебания самой пластины 12 возбуждаются колебания воздуха в резонирующей полости 11, которые вювою очередь возбуждают колебания воздуха в углублениях 3 стенки 2, Эти колебания воздуха в полости 11 происходят со сдвигом по фазе, в результате чего они интерферируют и уменьшают шум в области низких и средних частот. Через углубления с отверстием 7

происходит отсос звуковой энергии на низких частотах, определяемых, в основном, объемом полостей 4,5,6 и т.д. и диаметром, глубиной и числом углублений с отверстиями. Благодаря тому, что диаметр

отверстий меньше диаметра углублений, последние выполняют одновременно и роль углублений и роль горловин резонаторов.

Благодаря взаимодействию присоединенных масс углублений, имеющих отверстия 7, расположенных на расстоянии друг от друга ДI, малом по сравнению с длиной звуковой волны, полости заглушения на . низких, средних и высоких частотах расширяются и имеют более значительную величину затухания. Расширению полос заглушения и увеличению величины затухания способствует и то, что величины объемов резонансных полостей относятся в геометрической прогрессии. При таком выполнении воздухопроницаемого звукопог- лотителя при прохождении через канал волновода звука каждый объем заглушает определенные полосы частот, которые взаимно перекрываются.

Расширению полос заглушения и увеличению затухания, при прочих равных условиях, способствует также увеличение коэффициента перфорации стенок 2 за счет увеличения числа углублений, а не их диаметра. Это, очевидно, связано с тем обстоятельством, что большее число углублений отбирает от звукового поля большую часть энергии.

Воздухопроницаемый зву ко поглотитель при применении его в звукоизоляционных воздухопроницаемых ограждениях глушителях шума позволяет расширить частотный диапазон глушения шума на область низких и очень низких частот, вплоть до инфразвуковых. Кроме того, он позволяет повысить воздухообмен и принудительную аэрацию при тех же габаритах более, чем в 2 раза. Высокая эффективность воздухопроницаемого звукопоглотителя (30-50 дБ) позволяет отказаться от применения в нем активного звукопоглощающего материала, что уменьшает его размеры по длине и дает возможность в случае принудительного воздухообмена повысить скорость протекания газа через канал до 30 м/с.

Формул а и зобретения 1.Воздухопроницаемый звукопоглоти- тель, включающий прямоугольные -сквозные каналы с цилиндрическими углублениями, размещенными соосно в двух противоположных стенках каждого канала и объединенными в группы одинаковой глубины с противоположными конгруэнтными углублениями так, что их глубины в смежных группах относятся друг к другу ак взаимно простые числа, отличающийся тем, что, с целью повышения акустической эффективности, преимущественно в области низких частот, вплоть до инфразвуковых, за группами углублений

одинаковой глубины образованы резонансные полости, соединенные с углублениями посредством отверстий в дне последних, а внутри каналов на относе от углублений установлены упругие перфорированные пластины.

2.3вукопоглотитель по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что значения объемов резонансных полостей за группами углублений одинаковой глубины возрастают или убывают в геометрической прогрессии.

З.Звук-опоглотитёль по п.1, о т л и ч a tout и и с я тем, что диаметры отверстий, соединяющих резонансные полости с углублениями, меньше диаметров углублений, в

дне которых они выполнены.

4.3вукопоглотитель по п. 1. о т л и ч a tout и и с я тем, что углубления одинаковой глубины, в дне которых выполнены отверстия, расположены друг от друга на расстоянии, не превышающем 0.16 длины волны на верхней граничной частоте диапазона частот, в котором необходимо осуществить глушение шума.

Изобретение относится к строительной акустике и предназначено для борьбы с промышленными шумами с ярко выраженными Спектрами низких и средних частот, в частности для звукоизоляционных воздухопро-, ницаёмых ограждений в производственных помещениях при необходимости большой скорости воздухообмена, а также в глушителях шума в вентиляционных каналах. Цель изобретения - повышение акустической эффективности в области низких частот, вплоть до инфразвуковых. Для этого & воздухопроницаемом звукопоглотителе, включающем корпус со сквозным прямоугольным воздуховодным каналом, в стенках которого выполнены цилиндрические углубления, объединенные в группы одинаковой глубины так, что их глубины в смежных группах относятся друг к другу как взаимно простые числа, за группами углублений одинаковой глубины образованы резонансные полости посредством задних стенок. Полости соединены с некоторыми из углублений посредством отверстий, выполненных в дне последних с диаметром, меньшим диаметра углублений. Внутри канала на относе от углублений установлены упругие перфорированные пластины с отверстиями. Объемы полостей возрастают или убывают в геометрической прогрессии. Углубления с отверстиями расположены друг от друга на расстоянии, не превышающем 0,16 длины звуковой волны на верхней граничной частоте диапазона частот, в котором необходимо осуществить, глушение шума. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. Ј СО 00 OJ о

7 7 7 5 Ю lit 6 В 3 Фиг. 2