Глушитель аэродинамического шума (гаш)

Авторы патента:

F01N1/04 - со звукопоглощающими материалами в резонансных камерах

Владельцы патента RU 2779672:

Коваленко Владимир Викторович (RU)

Изобретение относится к области снижения шума аэродинамических источников шума, преимущественно вентиляторов, и может быть использовано в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Глушитель содержит облицованный изнутри звукопоглощающим материалом корпус с торцовыми стенками, соосные впускной и выпускной патрубки и шумоглушащий элемент в виде тела вращения. Шумоглушащий элемент выполнен в виде вставки в форме полого закрытого тора (1) с центральными оппозитно расположенными впадинами криволинейной формы (2). Тор (1) установлен в цилиндрическом корпусе (3) по типу перегородки соосно с последним, и впускным (6), и выпускным (7) патрубками. При этом оси упомянутых патрубков (6) и (7) пересекают впадины (2). Периферийная относительно оси симметрии тора (1) поверхность выполнена перфорированной для прохода воздуха в направлении от впускного патрубка (6) к выпускному патрубку (7). Тор (1) имеет возможность упругодеформируемого контакта по наружному периметру с упругим звукопоглощающим материалом (5). При реализации изобретения обеспечивается создание глушителя аэродинамического шума, обладающего более высокой технологичностью и более простой конструкцией при обеспечении высокой эффективности глушения шума при реверсивном потоке воздуха, и повышение удобства монтажа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области снижения шума аэродинамических источников шума, преимущественно вентиляторов, и может быть использовано в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

Известным является глушитель шума пневмомотора, содержащий корпус с входной и выходной плоскими торцовыми стенками, снабженными соответственно впускным и выпускным патрубками, и плоский экран, установленный внутри корпуса и разделяющий его объем на камеру за впускным патрубком и камеру перед выпускным патрубком, причем отношение площади зазора между экраном и корпусом к площади внутреннего сечения впускного патрубка составляет 2,35-2,5, отношение длины выпускного патрубка к его внутреннему диаметру составляет 3,7-4,3, а отношение объема камеры перед выпускным патрубком к объему цикловой подачи пневмомотора составляет более или равным 52 (Авторское свидетельство СССР на изобретение №1142650, кл. F01N 1/04, опубл. 28.02.1985 г.. Бюл. №8).

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения, но при этом глушитель отличается простотой конструкции.

Прототипом предлагаемого глушителя шума может служить глушитель аэродинамического шума, преимущественно вентилятора, содержащий, облицованный изнутри звукопоглощающим материалом, корпус с торцовыми стенками, соосные впускной и выпускной патрубки и шумоглушащий элемент в виде тела вращения, установленного соосно с корпусом, и возможностью размещения, связанной с шумоглушащим элементом, перфорированной поперечной перегородки (Авторское свидетельство РФ на изобретение №1437517, МПК F01N 1/04, опубл. 15.11.1988 г., Бюл. №42).

Недостатком данного глушителя шума является достаточно сложная конструкция, но при этом высокая эффективность глушения шума.

Технической задачей является создание варианта конструктивного исполнения глушителя, обладающего более простой конструкцией и обеспечивающего при этом более высокую эффективность шумоглушения при реверсивном потоке воздуха, а также обеспечивающего более удобный монтаж, и расширение функциональных возможностей в части демпфирования пульсаций давления потока.

Техническим результатом конструктивного исполнения устройства является повышение технологичности путем упрощения конструкции при обеспечении высокой эффективности глушения шума при реверсивном потоке воздуха, повышение удобства монтажа и расширение функциональных возможностей в части демпфирования пульсаций давления потока.

Дополнительный технический результат заключается в расширении технологических возможностей в части регулирования расхода воздуха, в повышении технологичности путем снижения материалоемкости при обеспечении высокой эффективности глушения шума, расширении функциональных возможностей в части демпфирования пульсаций давления потока и в снижении утечек при отсечке потока воздуха.

Повышение технологичности путем упрощения конструкции при обеспечении высокой эффективности глушения шума при реверсивном потоке воздуха, расширение функциональных возможностей в части демпфирования пульсаций давления потока и повышение удобства монтажа достигается тем, что в глушителе аэродинамического шума, преимущественно вентилятора, содержащем, облицованный изнутри звукопоглощающим материалом, корпус с торцовыми стенками, соосные впускной и выпускной патрубки и шумоглушащий элемент в виде тела вращения, установленного соосно с корпусом, и возможностью размещения, связанной с шумоглушащим элементом, перфорированной поперечной перегородки, при этом элемент выполнен в виде вставки, в форме полого закрытого тора с центральными оппозитно расположенными впадинами криволинейной формы, а корпус выполнен в форме цилиндра с круглым поперечным сечением и основаниями в форме круглых торцовых стенок, причем цилиндр облицован изнутри звукопоглощающим материалом с упругими свойствами, и тор установлен в цилиндре соосно с последним, и впускным, и выпускным патрубками, и поперечно цилиндру, по типу перегородки, таким образом, что оси упомянутых патрубков пересекают впадины, а периферийная, относительно оси симметрии тора, поверхность выполнена перфорированной для прохода воздуха в направлении от впускного патрубка к выпускному патрубку, при этом тор имеет возможность упругодеформируемого контакта по наружному периметру с упругим звукопоглощающим материалом.

Для расширения технологических возможностей в части регулирования расхода воздуха и повышения технологичности путем снижения материалоемкости при обеспечении более высокой эффективности глушения шума в торцовых стенках выполнены соосные отверстия круглой формы под впускной и, соответственно, выпускной патрубки, которые выполнены цилиндрической формы и с круглыми поперечными сечениями, при этом на цилиндрических патрубках выполнена наружная винтовая резьба, а соосные отверстия выполнены с внутренней винтовой резьбой с образованием подвижных резьбовых соединений, причем винтовые образующие линии винтовых нарезок патрубков имеют одинаковые направления и шаг, а торец патрубка имеет возможность механического контакта с тором с перекрытием проходного сечения и отсечкой потока воздуха при повороте цилиндра относительно патрубков, которые имеют возможность фиксации в воздуховоде вентиляционной сети.

Снижение утечек при отсечке потока воздуха, повышение эффективности глушения шума и расширение функциональных возможностей в части демпфирования пульсаций давления потока достигается тем, что впадина, расположенная со стороны впускного патрубка, заполнена звукопоглощающим материалом с упругими свойствами, а торец впускного патрубка имеет возможность упругодеформируемого контакта с упругим звукопоглощающим материалом, расположенным в упомянутой впадине.

Сущность варианта конструктивного исполнения заявляемого технического решения поясняется чертежами: на фиг. 1 схематически изображен глушитель аэродинамического шума (продольный разрез); на фиг. 2 - схематически изображен глушитель аэродинамического шума, установленный в сеть вентиляционных воздуховодов (продольный разрез).

Глушитель аэродинамического шума содержит полый закрытый тор 1 с центральными оппозитно расположенными впадинами криволинейной формы 2, корпус в форме цилиндра 3 с основаниями в форме круглых торцовых стенок 4, звукопоглощающий материал с упругими свойствами 5, впускной патрубок 6 и выпускной патрубок 7, и соосные отверстия 8 под патрубки 6 и 7.

Глушитель шума работает следующим образом.

Полый закрытый тор 1 с центральными оппозитно расположенными впадинами криволинейной формы 2, установлен в цилиндре 3 поперечно, по типу перегородки, который изнутри облицован звукопоглощающим материалом с упругими свойствами 5. Основания цилиндра 3 имеют форму круглых торцовых стенок 4. Тор 1 установлен в цилиндре 3 соосно с последним и впускным 6, и выпускным 7 патрубками таким образом, что оси патрубков 6 и 7 пересекают впадины 2, а периферийная, относительно оси симметрии тора 1, поверхность выполнена перфорированной для прохода воздуха в направлении от впускного патрубка 6 к выпускному патрубку 7, причем тор имеет возможность упругодеформируемого контакта по наружному периметру с упругим звукопоглощающим материалом 5. Поток воздуха через впускной патрубок 6 поступает в цилиндр 3 (на фиг. 1), звуковые волны попадают на криволинейный поверхности впадины 2 и отражаясь от нее в сторону источника звука, стенки цилиндра 3 и торцовой стенки 4 теряют звуковую энергию за счет ее диссипации, что приводит к снижению суммарного уровня шума. Энергия акустических колебаний воздуха за счет трения о звукопоглощающий материал 5 уменьшается и переходит в тепловую. При этом звуковые волны после отражения вторично проходят через слой звукопоглощающего материала 5, что дополнительно снижает суммарный уровень шума. При изменении направления потока воздуха глушитель выполняет свои функции и также эффективно может снижать уровень шума. Поток воздуха проходит через перфорацию тора 1 и разбивается на отдельные струи на выходе из него после двухступенчатого дросселирования. Разбивание потока с использованием перфорации на более мелкие отдельные струи снижает градиенты скоростей, увеличивает трение, рассеивает часть энергии пульсаций давления, что ведет к снижению вихревого шума в широком диапазоне частот. Источником аэродинамических шумов являются пульсации (колебания) скорости и давления потока воздуха. Звуковые волны после выхода из перфорации тора 1 попадают на стенку цилиндра 3 и торцевую стенку 4 от которых также отражаются, теряя энергию. Упругие свойства звукопоглощающего материала 5 обеспечивают демпфирование пульсаций давления потока за счет упругой деформации под воздействие потока воздуха, поток воздействует на тор 1, который в свою очередь воздействует на слой звукопоглощающего материала 5. Для расширения технологических возможностей в части регулирования расхода воздуха и повышения технологичности путем снижения материалоемкости при обеспечении высокой эффективности глушения шума в торцовых стенках 4 выполнены соосные отверстия 8 круглой формы под впускной 6 и, соответственно, выпускной 7 патрубки, которые выполнены цилиндрической формы и с круглыми поперечными сечениями, при этом на цилиндрических патрубках 6 и 7 выполнена наружная винтовая резьба (резьба на чертеже не показана), а соосные отверстия 8 выполнены с внутренней винтовой резьбой (резьба на чертеже не показана) с образованием подвижных резьбовых соединений, причем винтовые образующие линии винтовых нарезок патрубков 6 и 7 имеют одинаковые направления и шаг, а торец патрубка 6 или 7 имеет возможность механического контакта с тором 1 с перекрытием проходного сечения и отсечкой потока воздуха при повороте цилиндра 3 относительно патрубков 6 и 7, которые имеют возможность фиксации в воздуховоде вентиляционной сети (на фиг. 2). Изменяя расстояние между торцами патрубков 6 и 7 и тором 1 можно регулировать расход воздуха. Так же для снижения утечек при отсечке потока воздуха, повышение эффективности глушения шума и расширение функциональных возможностей в части демпфирования пульсаций давления потока впадина 2, расположенная со стороны впускного патрубка 6, заполнена звукопоглощающим материалом с упругими свойствами 5, а торец впускного патрубка 6 имеет возможность упругодеформируемого контакта с звукопоглощающим материалом 5, расположенным в упомянутой впадине 2. Звукопоглощающий материал с упругими свойствами 5 имеет возможность упругой деформации под воздействием потока воздуха.

1. Глушитель аэродинамического шума, преимущественно вентилятора, содержащий облицованный изнутри звукопоглощающим материалом корпус с торцовыми стенками, соосные впускной и выпускной патрубки и шумоглушащий элемент в виде тела вращения, установленного соосно с корпусом, отличающийся тем, что элемент выполнен в виде вставки в форме полого закрытого тора с центральными оппозитно расположенными впадинами криволинейной формы, а корпус выполнен в форме цилиндра с круглым поперечным сечением и основаниями в форме круглых торцовых стенок, причем цилиндр облицован изнутри звукопоглощающим материалом с упругими свойствами, и тор установлен в цилиндре в виде перегородки соосно с последним, и впускным, и выпускным патрубками таким образом, что оси упомянутых патрубков пересекают впадины, а периферийная относительно оси симметрии тора поверхность выполнена перфорированной для прохода воздуха в направлении от впускного патрубка к выпускному патрубку, при этом тор имеет возможность упругодеформируемого контакта по наружному периметру с упругим звукопоглощающим материалом.

2. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что в торцовых стенках выполнены соосные отверстия круглой формы под впускной и, соответственно, выпускной патрубки, которые выполнены цилиндрической формы и с круглыми поперечными сечениями, при этом на цилиндрических патрубках выполнена наружная винтовая резьба, а соосные отверстия выполнены с внутренней винтовой резьбой с образованием подвижных резьбовых соединений, причем винтовые образующие линии винтовых нарезок патрубков имеют одинаковые направления и шаг, а торец патрубка имеет возможность механического контакта с тором с перекрытием проходного сечения и отсечкой потока воздуха при повороте цилиндра относительно патрубков, которые имеют возможность фиксации в воздуховоде вентиляционной сети.

3. Глушитель по п. 2, отличающийся тем, что впадина, расположенная со стороны патрубка, заполнена звукопоглощающим материалом с упругими свойствами, а торец упомянутого патрубка имеет возможность упругодеформируемого контакта с упругим звукопоглощающим материалом, расположенным в упомянутой впадине.

Изобретение может быть использовано в системах выпуска отработавших газов автомобиля. Глушитель шума отработавших газов предназначен для автомобиля.

Одиночный звукопоглотитель кочетова // 2670484

Изобретение относится к технике глушения шума компрессорных станций и испытательных боксов для газотурбинных двигателей. Звукопоглотитель содержит цилиндрический каркас в виде перфорированной втулки и крышек, заполненный звукопоглотителем, а снаружи втулки расположен слой акустически прозрачной оболочки из капроновой сетки или стеклоткани, а каркас содержит крышки с кольцевыми буртиками для крепления цилиндрической втулки, при этом крышки соединены центральным стержнем с крючками на обоих концах, а цилиндрическая втулка состоит из двух перфорированных обечаек - внешней и внутренней, пространство между которыми заполнено звукопоглощающим элементом.

Аэродинамический глушитель шума промышленного пылесоса // 2670482

Реактивный глушитель шума промышленного пылесоса // 2670474

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, в корпус, перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока, установлены по крайней мере два диска с отверстиями, образующие камеры, причем отверстия дисков поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают.

Многокамерный глушитель шума // 2666706

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, жестко соединенными с центральными перегородками, имеющими перфорацию, корпус выполнен в виде стакана, имеющего в днище впускной патрубок, а центральные перегородки выполнены в виде пакета дисков, причем у крайних дисков отверстия выполнены в периферийной части, а в центральной части пакета - в центре, а крепление пакета дисков выполнено посредством не менее двух стержней, один конец которых связан с впускным патрубком, а другой - с выпускным патрубком, соединенным с противоположной торцевой поверхностью корпуса, причем между дисками в пакете расположены кольца, связанные в периферийной части со стержнями, в торцевой части выпускного патрубка, с внутренней стороны расположения центральных перегородок, установлен звукопоглощающий элемент, который содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещена многослойная звукопоглощающая конструкция.

Глушитель шума многосекционный // 2666705

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит цилиндрический корпус, торцевой впускной патрубок, жестко соединенный с центральной трубой, имеющей перфорацию и образующей с корпусом посредством перфорированных перегородок в виде по меньшей мере одной коаксиально расположенной к корпусу и центральной трубе дополнительной перфорированной трубы, а торцы всех труб жестко соединены с корпусом посредством сплошных перегородок, причем одна из них жестко связана с впускным патрубком, а другая расположена в противоположной патрубку стороне, между корпусом и перфорированной трубой расположен звукопоглощающий элемент и в торцевой части центральной трубы расположен звукопоглощающий элемент, фиксируемый стопорной шайбой.

Многокамерный глушитель шума промышленного пылесоса // 2666704

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами с впускным и выпускным патрубками, при этом в корпусе перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока размещены по крайней мере три реактивные камеры, образованные круглыми дисками с отверстиями, причем отверстия в дисках поочередно смещены относительно оси корпуса таким образом, что отверстия в двух смежных дисках не совпадают, при этом три последовательно соединенные реактивные камеры соединены с впускным патрубком корпуса, в корпусе размещена реактивная камера, которая расположена между комбинированной камерой и звукопоглощающей камерой, примыкающей к выпускному патрубку и торцевой круглой пластине, причем комбинированная камера образована дисками, соединенными между собой посредством центральной втулки, соосной цилиндрической обечайке, и с внутренней поверхностью, облицованной звукопоглощающим материалом, при этом один из дисков, обращенный в сторону впускного патрубка, выполнен перфорированным и облицован звукопоглощающим круглым элементом, которые установлены также и на дисках с отверстиями, образующими реактивные камеры, а звукопоглощающая камера образована цилиндрической обечайкой, торцевой круглой пластиной с выпускным патрубком и диском с центральным отверстием, соосным с центральной втулкой комбинированной камеры, причем внутренние поверхности звукопоглощающей камеры облицованы звукопоглощающими кольцевыми элементами, установленными коаксиально цилиндрическому корпусу, каждый из которых выполнен в виде жесткой и перфорированной стенок, между которыми расположены два слоя: звукоотражающий слой, прилегающий к жесткой стенке, и звукопоглощающий слой, прилегающий к перфорированной стенке, при этом слой звукоотражающего материала выполнен сложного профиля, состоящего из равномерно распределенных пустотелых тетраэдров.

Трубчатый комбинированный глушитель шума // 2662020

Трубчатый комбинированный глушитель шума содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между цилиндрическим корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем.

Активный глушитель шума промышленного пылесоса // 2661428

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, жестко соединенной с торцевыми круглыми пластинами с впускным и выпускным патрубками, при этом в корпусе, перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока, размещены реактивные камеры, образованные круглыми дисками с отверстиями, причем реактивные камеры соединены с впускным патрубком, к одной из торцевых круглых пластин, осесимметрично корпусу, прикреплены резонансная вставка глушителя и выпускной патрубок, а к другой, осесимметрично корпусу, прикреплена реактивная часть глушителя с впускным патрубком, при этом реактивная часть глушителя установлена перпендикулярно направлению движения аэродинамического потока и состоит из по крайней мере трех реактивных камер, образованных круглыми дисками с отверстиями, соосными с корпусом и впускным патрубком, а резонансная вставка глушителя выполнена в виде цилиндрической гильзы, прикрепленной соосно корпусу к торцевой круглой пластине, и состоит из звукопоглощающей камеры и резонансной камеры, образованными жесткими перегородками, при этом в резонансной камере расположены, по крайней мере, две резонансные вставки, закрепленные на гильзе, перпендикулярно ее оси, звукопоглощающая камера образована торцевой круглой пластиной с выпускным патрубком, жесткой перегородкой и частью цилиндрической гильзы резонансной вставки, которая облицована звукопоглощающим материалом, причем в звукопоглощающей камере расположены по крайней мере три выхлопных втулки, закрепленные на гильзе, перпендикулярно ее оси.

Глушитель шума эжекционного типа // 2661426

Изобретение относится к технике глушения шума. Глушитель содержит корпус, сопло и приемную камеру, сопло выполнено коническим со срезом диаметром D и жестко соединено посредством акустически прозрачного жесткого элемента с корпусом с образованием зазора Z, причем корпус изнутри облицован звукопоглощающим материалом, покрытым акустически прозрачной пленкой, при этом корпус выполнен из конструкционных материалов с нанесенным на его поверхности с одной или двух сторон слоем мягкого вибродемпфирующего материала, при этом соотношение между толщиной облицовки и вибродемпфирующего покрытия лежит в оптимальном интервале величин - 1:(2,5…3,5), а звукопоглощающий материал выполнен из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».