Звукопоглощающая панель

Полезная модель относится к области изготовления звукопоглощающих конструкций и предназначена для снижения шума в помещениях, а также шума, издаваемого машинами и механизмами, и позволяет повысить эффективность звукопоглощения в широком диапазоне частот. Звукопоглощающая панель содержит перфорированную обшивку (5), сплошную обшивку (6) и расположенный между ними многослойный воздухопроницаемый складчатый заполнитель в виде зигзагообразного гофра, слои которого (7, 8, 9) имеют однотипную геометрию рельефа в плане и разную высоту соседних слоев, вложенных один на другой с образованием воздушных объемов между ними. Повышение эффективности звукопоглощения определяется включением в работу резонансных объемов между заполнителем и обеими обшивками, объемов, образованных между слоями заполнителя, а также потерями энергии при переходе звуковых волн из среды высокой плотности, какой являются слои заполнителя, в среду с малой плотностью, какой является воздух в объемах между слоями заполнителя, и при обратном переходе.

2 з.п. ф-лы, 2 илл.

Полезная модель относится к области изготовления звукопоглощающих конструкций и может найти применение в различных отраслях, включая машиностроение и строительство, и предназначена для снижения шума в помещениях, а так же шума издаваемого машинами и механизмами.

Известна звукопоглощающая панель, состоящая из перфорированной и сплошной обшивок и сотового заполнителя, грани которого расположены под углом к обшивкам (Патент США №3821999, МПК G10K 11/172, 1974.07.02) - [1]. Недостатком такой панели является низкая технологичность изготовления и относительно узкий диапазон звукопоглощения, определяемый высотой сотового блока заполнителя.

Известна звукопоглощающая панель, состоящая из тонколистовых обшивок и разнесенных между ними поясов сотового заполнителя, выполненных из гофрированных лент, между которыми расположены перегородки в виде тонких листов (Патент США №2870857, МПК Е04В 9/32, 1959.01.27) - [2]. Недостатком указанной панели является то, что она достаточно сложна в изготовлении и имеет большой удельный вес.

Наиболее близкой к заявленной полезной модели является звукопоглощающая панель (Патент RU №2052604, МПК 6 Е04С 2/36, 1996.01.20) - [3], принятая за прототип.Она содержит верхнюю перфорированную обшивку, нижнюю сплошную обшивку и заполнитель между ними, выполненный в виде зигзагообразного гофра, вершины которого соединены с этими обшивками.

Недостатком такой панели является то, что эффект звукопоглощения обеспечивается только камерами Гельмгольца, образованными между верхней перфорированной обшивкой и заполнителем. Камеры, расположенные между нижней обшивкой и заполнителем, практически не задействованы в работе как резонирующие объемы, что уменьшает эффективность глушения шума и диапазон частот эффективного звукопоглощения.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении частотного диапазона звукопоглощения и повышении коэффициента звукопоглощения без снижения технологичности изготовления панели.

Технический результат достигается тем, что в звукопоглощающей панели, содержащей перфорированную обшивку, сплошную обшивку и заполнитель складчатой структуры между ними, новым является то, что заполнитель выполнен из двух и более слоев воздухопроницаемой складчатой структуры, имеющих однотипный рельеф в плане и разную высоту соседних слоев, вложенных один на другой с образованием воздушных объемов между ними. Слои заполнителя имеют различную воздушную проницаемость. Слои заполнителя по мере удаления от перфорированной обшивки имеют меньшую воздушную проницаемость относительно друг друга.

Под складчатой структурой понимается рельефная поверхность, составленная плоскими гранями и разворачивающаяся на плоскость без разрывов и наложений (Халиулин В.И. Технологические схемы изготовления многослойных конструкций. Казань: Изд-во Казанского государственного технического университета, 1999 г., 186 с.) - [4].

Сущность полезной модели показана на фиг.1 - фиг.2, где:

фиг.1 - известная звукопоглощающая панель с заполнителем складчатой структуры в виде зигзагообразного гофра, где: а) панель; б) развертка зигзагообразного гофра.

фиг.2 - заявляемая полезная модель, где: а) панель с двумя слоями заполнителя в виде зигзагообразного гофра; б) панель с тремя слоями заполнителя в виде зигзагообразного гофра; вид А - вид сбоку на панель с двумя слоями заполнителя в виде зигзагообразного гофра; вид Б - вид сбоку на панель с тремя слоями заполнителя в виде зигзагообразного гофра.

Здесь: 1 - зигзагообразные линии выступов складчатой структуры, 2 - зигзагообразные линии впадин складчатой структуры, 3 - пилообразные линии складчатой структуры. Все грани 4 структуры одинаковы. Пилообразные линии зигзагообразного гофра расположены в плоскостях А _i, перпендикулярных к плоскости обшивки В. Соответственно грани расположены по отношению к плоскостям симметрично. 5, 6 - перфорированная и сплошная обшивки.

Слои заполнителя в виде зигзагообразного гофра 7, 8 и 9 расположены между перфорированной 5 и сплошной 6 обшивками, имеют однотипную геометрию рельефа в плане, но разную высоту и вложены друг на друга до соприкосновения по зигзагообразным линиям выступов и впадин с образованием воздушных объемов. Слои 7, 8 и 9 имеют различную воздушную проницаемость, причем по мере удаления от перфорированной обшивки 5 они имеют меньшую воздушную проницаемость относительно друг друга.

Принцип работы панели следующий:

- звуковые волны, проникая через отверстия перфорированной обшивки 5, гасятся в резонансных объемах, образованных между перфорированной обшивкой 5 и зигзагообразным гофром;

- благодаря воздушной проницаемости материала заполнителя, в работе по поглощению звуковых волн участвуют также резонансные объемы между зигзагообразным гофром и сплошной обшивкой 6;

- в работе по поглощению звуковых волн участвуют также объемы, образованные между слоями заполнителя;

- при прохождении звуковых волн сквозь многократно встречающиеся преграды в виде граней из воздухопроницаемого материала энергия звука теряется на трение;

- благодаря образованным воздушным зазорам между слоями заполнителя 7, 8 и 9 при прохождении звуковых волн сквозь воздухопроницаемый материал происходит потеря энергии при переходе из среды с высокой плотностью (материал заполнителя) в среду с малой плотностью (воздушные объемы) и при обратном переходе;

- при расположении слоев 7, 8 и 9 зигзагообразного гофра с уменьшением проницаемости от перфорированной обшивки 5 к сплошной обшивке 6 заполнитель будет иметь переменный импеданс по высоте - чем дальше от перфорированной обшивки, тем больше импеданс. Малый импеданс на входе после перфорированной обшивки 5 будет способствовать более эффективному поглощению звука.

Применение полезной модели позволит повысить эффективность звукопоглощения в широком диапазоне частот.

1. Звукопоглощающая панель, содержащая перфорированную обшивку, сплошную обшивку и заполнитель складчатой структуры между ними, отличающаяся тем, что заполнитель выполнен из двух и более слоев воздухопроницаемой складчатой структуры, имеющих однотипный рельеф в плане и разную высоту соседних слоев, вложенных один на другой с образованием воздушных объемов между ними.

2. Звукопоглощающая панель по п.1, отличающаяся тем, что слои заполнителя имеют различную воздушную проницаемость.

3. Звукопоглощающая панель по п.1, отличающаяся тем, что слои заполнителя по мере удаления от перфорированной обшивки имеют меньшую воздушную проницаемость относительно друг друга.