Звукопоглощающая конструкция



Звукопоглощающая конструкция
Звукопоглощающая конструкция

 


Владельцы патента RU 2598236:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к промышленной акустике. Звукопоглощающая конструкция выполнена в виде двух перфорированных стенок, между которыми расположен многослойный звукопоглощающий элемент, выполненный двухслойным. Слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, а слой, прилегающий к другой перфорированной стенке, выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Каждая из перфорированных стенок имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий - 3÷7 мм, процент перфорации 10÷15%. По форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля. В случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности. В качестве звукопоглощающего материала использованы плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком. Звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден». При этом между звукопоглощающим слоем и слоем из звукоотражающего материала сложного профиля, прилегающим к нему, расположен элемент резонансного типа, выполненный в виде жесткой резонансной пластины с резонансными отверстиями, выполняющими функции горловины резонаторов Гельмгольца. Функции объемов резонатора Гельмгольца выполняет слой из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Технический результат состоит в повышении эффективности шумоглушения и надежности конструкции в целом. 2 ил.

 

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 №2463412 (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, выполненной в виде двух перфорированных стенок, между которыми расположен многослойный звукопоглощающий элемент, многослойный звукопоглощающий элемент выполнен двухслойным, причем слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, а слой, прилегающий к другой перфорированной стенке, выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны., каждая из перфорированных стенок 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, а в качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден».

На фиг. 1 изображена схема звукопоглощающей конструкции, на фиг. 2 - вариант звукопоглощающей конструкции с резонансной пластиной.

Звукопоглощающая конструкция (фиг. 1) выполнена в виде двух перфорированных стенок 1 и 2, между которыми расположен двухслойный комбинированный звукопоглощающий элемент, причем слой 3, прилегающий к одной из стенок 1, выполнен звукопоглощающим, а прилегающий к другой перфорированной стенке 2, выполнен из звукоотражающего материала, сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны. Перфорированная стенка 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. При этом звукопоглощающий слой 3 помещен в акустически прозрачный материал 5, например стеклоткань типа ЭЗ-100, или полимер типа «повиден», или нетканый материал, например «лутрасил».

Каждая из стенок 1 и 2 может быть выполнена из конструкционных материалов, с нанесенным на их поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, или материала типа «Герлен-Д», при этом соотношение между толщинами материала и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин: 1/(2,5…3,5).

Каждая из стенок 1 и 2 может быть выполнена из нержавеющей стали или оцинкованного листа толщиной 0,7 мм с полимерным защитно-декоративным покрытием типа «Пурал» толщиной 50 мкм или «Полиэстер» толщиной 25 мкм, или алюминиевого листа толщиной 1,0 мм и толщиной покрытия 25 мкм. Коэффициент перфорации перфорированных листов принимается равным или более 0,25.

Каждая из стенок 1 и 2 может быть выполнена из твердых, декоративных вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».

В качестве материала звукоотражающего слоя 4 может быть 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, или применены звукоизоляционные плиты на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3.

В качестве звукопоглощающего материала слоя 3 может быть применена минеральная вата на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральная вата типа «URSA», или базальтовая вата типа П-75, или стекловата с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена. Причем звукопоглощающий материал по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден», или поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, Acutex T) или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например Лутрасилом.

Кроме того, в качестве звукопоглощающего материала слоя 3 может быть использован пористый шумопоглощающий материала, например пеноалюминий или металлокерамика или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%, или металлопоролон, или материал в виде спрессованной 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, а также могут быть использованы пористые минеральные штучные материалы, например пемза, вермикулит, каолин, шлаки с цементом или другим вяжущим, или синтетические волокна, при этом поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух, например, типа Acutex T или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например Лутрасилом.

Для снижения или коррекции времени реверберации помещений в его отделке применяют звукопоглощающие материалы и конструкции (звукопоглотители).

Пористые звукопоглотители изготавливают в виде плит, которые крепятся к ограждающим поверхностям непосредственно или на относе, из легких и пористых минеральных штучных материалов - пемзы, вермикулита, каолина, шлаков и т.п. с цементом или другим вяжущим. Такие материалы достаточно прочны и могут быть использованы для снижения шума в коридорах, фойе, лестничных маршах общественных и промышленных зданий.

Сырьем для их производства служат древесные волокна, минеральная вата, стеклянная вата, синтетические волокна. Поверхность волокнистых звукопоглотителей обрабатывается специальными пористыми красками, пропускающими воздух (например, Acutex T) или покрывается воздухопроницаемыми тканями или неткаными материалами, например Лутрасилом.

В настоящее время волокнистые звукопоглотители являются наиболее употребительными в строительной практике. Они не только оказались наиболее эффективными с акустической точки зрения в широком частотном диапазоне, но и отвечают возросшим требованиям, предъявляемые к дизайну помещений.

В качестве звукоотражающего материала применен материал на основе магнезиального вяжущего с армирующей стеклотканью или стеклохолстом.

В качестве звукопоглощающего материала использован полиэстер.

В качестве звукопоглощающего материала использован пористый волокнистый или пенистый звукопоглощающий материал, который выполнен на основе базальтовых или стеклянных волокон, или открытоячеистого пенополиуретана с защитной звукопрозрачной оболочки из тонкой стеклоткани или алюминизированной лавсановой пленки.

В качестве звукопоглощающего материала использован пористый звукопоглощающий керамический материал, имеющий объемную плотность 500÷1000 кг/м3, и состоящий из 100 массовых частей перлита с диаметром частиц 0,5÷2,0 мм, 100÷200 массовых частей одного или нескольких спекающих материалов и 10÷20 массовых частей связующих материалов. В процессе спекания частицы перлита в точках соприкосновения образуют смежные поры. Этот материал обладает хорошей звукопоглощающей способностью в широком диапазоне частот, но имеет высокую плотность, связанную с содержанием большого количества спекающих материалов.

Возможен вариант (фиг. 2), когда между звукопоглощающим слоем 3 и слоем 4 из звукоотражающего материала сложного профиля, прилегающим к нему, расположен элемент резонансного типа, выполненный в виде жесткой резонансной пластины 6 с резонансными отверстиями 7, выполняющими функции горловины резонаторов Гельмгольца, при этом функции объемов резонатора Гельмгольца выполняет слой 4 из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны.

Звукопоглощающая конструкция работает следующим образом.

Звуковая энергия от оборудования, находящегося в помещении, или другого, излучающего интенсивный шум, объекта, пройдя через перфорированные стенки 1 и 2 попадает на слои 3 и 4. Слой 4 позволяет отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, а часть звуковой энергии проходит через слой 4 из звукоотражающего материала и взаимодействует со слоем 3 из звукопоглощающего материала, где происходит окончательное рассеивание звуковой энергии. В волокнистых поглотителях рассеяние энергии колебания воздуха и превращение ее в тепло происходит на нескольких физических уровнях. Во-первых, вследствие вязкости воздуха, а его очень много в межволоконном пространстве, колебание частиц воздуха внутри поглотителя приводит к трению. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор звукопоглотителя. Кроме того, происходит трение воздуха о волокна, поверхность которых также велика. В-третьих, волокна трутся друг о друга и, наконец, происходит рассеяние энергии из-за трения кристаллов самих волокон. Этим объясняется, что на средних и высоких частотах коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов находится в пределах 0,4…1,0.

Звукопоглощающая конструкция, выполненная в виде двух перфорированных стенок, между которыми расположен многослойный звукопоглощающий элемент, выполненный двухслойным, причем слой, прилегающий к одной из стенок, выполнен звукопоглощающим, а слой, прилегающий к другой перфорированной стенке, выполнен из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны, каждая из перфорированных стенок 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, а в качестве звукопоглощающего материала используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «повиден», отличающаяся тем, что между звукопоглощающим слоем и слоем из звукоотражающего материала сложного профиля, прилегающим к нему, расположен элемент резонансного типа, выполненный в виде жесткой резонансной пластины с резонансными отверстиями, выполняющими функции горловины резонаторов Гельмгольца, при этом функции объемов резонатора Гельмгольца выполняет слой из звукоотражающего материала сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров, позволяющих отражать падающие во всех направлениях звуковые волны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленной акустике, а именно к звукопоглощающим устройствам для облицовки производственных помещений. Включает жесткую и перфорированную стенки, между которыми расположен многослойный звукопоглощающий элемент.

Изобретение относится к средствам снижения шума на промышленных и транспортных объектах. Сферический звукопоглотитель содержит звукопоглотители активного и реактивного типов, размещенные на жестком каркасе.

Изобретение относится к технике глушения шума. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения.

Изобретение относится к средствам снижения шума на промышленных и транспортных объектах. Штучный звукопоглотитель комбинированного типа содержит звукопоглотители активного и реактивного типов, размещенные на жестком каркасе.

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным конструкциям, стенам и перегородкам, поглощающим вредное для человека звуковое излучение. Звукопоглощающая панель пористого строения имеет на лицевой стороне объемные элементы, размещенные по квадратной решетке или в шахматном порядке.

Изобретение относится к промышленной акустике. Звукопоглощающее устройство для облицовки производственных помещений, выполнено в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположен многослойный звукопоглощающий элемент.

Изобретение относится к средствам снижения шума на промышленных и транспортных объектах. Штучный звукопоглотитель содержит звукопоглотители активного и реактивного типов, размещенные на жестком каркасе.

Акустическая панель для строительства монолитного потолка или стены, закрывающая прямоугольное пространство и имеющая сердцевину, состоящую, в основном, из гипса, которая, по существу, равна площади панели и имеет две противоположные стороны, каждая из которых равна площади панели, где указанная сердцевина имеет множество перфораций, проходящих, в основном, между ее сторонами, распределенных, по существу, равномерно по всей площади сердцевины и открытых с обеих сторон сердцевины, где лицевая поверхность сердцевины покрыта пористым слоем, а перфорации необязательно ограничены у задней стороны сердцевины, и пористый слой с передней стороны сердцевины подходит для нанесения сухого шовного герметика и неблокирующей краски на водной основе.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для снижения уровня шума в жилых, общественных и производственных помещениях, преимущественно для повышения звукоизоляции ограждающих конструкций.

Изобретение относится к промышленной акустике, а именно к звукопоглощающей комбинированной конструкции. Содержит верхнюю и нижнюю перфорированные поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент.

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.

Изобретение относится к промышленной акустике, а именно к звукопоглощающей конструкции. Содержит жесткую и перфорированную 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 жесткой 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 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 жесткой 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». Расположен между первым, третьим слоями и перфорированной поверхностью. Повышает эффективность шумоглушения и надежность конструкции. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промышленной акустике, а именно к звукопоглощающей комбинированной конструкции. Содержит жесткую и перфорированную поверхности, между которыми размещен звукопоглощающий элемент. Последний состоит из трех слоев. Первый слой выполнен прерывистым и комбинированным. Слой состоит из чередующихся участков в виде сплошных призматических поверхностей. Поверхности выполнены из звукопоглощающего материала. По обе стороны этих поверхностей находятся пустотелые профилированные участки, профиль которых в плоскости, перпендикулярной жесткой и перфорированной поверхностям, представляет собой ромб. Внутренние стенки ромба выполнены в виде зубчатой звукоотражающей поверхности. Фиксация профилированных участков осуществляется к жесткой и перфорированной поверхностям. Зубчатая поверхность выполнена в виде звукоотражающей поверхности из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения. Второй слой представляет собой пустоты между первым слоем и жесткой и перфорированной поверхностями. Пустоты заполнены звукопоглощающим материалом, например строительной герметизирующей пеной. Третий слой предотвращает высыпание звукопоглощающего материала и выполнен акустически прозрачным, например из стеклоткани типа ЭЗ-100 или полимера типа «Повиден». Третий слой расположен между вторым слоем и перфорированной поверхностью. Повышает эффективность шумоглушения и надежность конструкции в целом. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. .
Наверх