Шумоглушитель (варианты)
Иллюстрации
Показать всеГруппа изобретений относится преимущественно к области машиностроения. Сущность изобретения: шумоглушитель содержит, по крайней мере, один диссипативный пористый звукопоглощающий модуль волокнистой или вспененной открытоячеистой структуры с защитным звукопрозрачным слоем, который расположен в замкнутой полости несущей корпусной оболочки типа расширительной или резонаторной камеры, к которой присоединены подводящий впускной и отводящий выпускной патрубки. Внутри патрубков расположены разделительные трубчатые и/или разделительные пластинчатые перегородки, которые содержат перепускные каналы, представленные отверстиями перфорации или ячейками сетчатой основы. Пористый звукопоглощающий модуль образован обособленными дроблеными фрагментированными звукопоглощающими элементами. Они изготовлены из идентичных или различных типов и марок звукопоглощающих материалов с идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно- и/или многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, которые находятся преимущественно в размерном диапазоне 5…100 мм, произведенными из исходного утилизируемого сырья в виде технологически переработанных методом дробления пористых звукопоглощающих структур утилизируемых деталей, демонтированных с утилизируемых технических объектов, преимущественно деталей шумоизоляционных пакетов автотранспортных средств, завершивших свой жизненный цикл, и/или из технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них. По второму варианту конструктивного исполнения шумоглушителя пористый звукопоглощающий модуль состоит из изготовленного исходного сырья в виде соответствующего полуфабриката пористой звукопоглощающей структуры волокнистого или открытоячеистого материала, преимущественно плосколистного типа, в результате проведенных с ним последующих технологических операций дробления/вырубки/нарезки. Особенностью третьего независимого варианта конструктивного исполнения шумоглушителя является то, что структурный состав его пористого звукопоглощающего модуля представлен образованной смесью задаваемых дозированных сочетаний обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, полученных в виде продуктов вторичной рециклированной утилизационной переработки пористых звукопоглощающих структур материалов (применяемых по первому независимому пункту изобретения), в состав которой добавляется определенное количество обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов определенной геометрической формы и габаритных размеров (применяемых по второму независимому пункту изобретения). Техническим результатом изобретения является улучшение звукопоглощающих свойств, улучшение экологических характеристик технического устройства (и окружающей среды), повышение экономической и экологической эффективности и целесообразность применения заявляемого технического устройства (группы изобретений). 3 н. и 45 з.п. ф-лы, 16 ил.
Реферат
Группа изобретений относится преимущественно к области машиностроения, представляет собой техническое устройство, предназначенное для снижения аэрогазодинамического шума, генерируемого и распространяющегося в корпусных коробчатых узлах и распределительных трубчатых и/или щелевых газоводных/воздуховодных каналах (газоводах/воздуховодах) различных технических объектов типа систем впуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС), систем отопления, кондиционирования и вентиляции кабин и пассажирских помещений различных транспортных средств (автомобилей, тракторов, комбайнов, передвижной коммунальной и дорожно-строительной техники и т.п.), систем впуска энергетических установок (стационарных ДВС, стационарных и передвижных компрессорных установок и т.п.), систем вентиляции и кондиционирования воздуха производственных и жилых помещений, шумоактивного производственно-технологического оборудования, бытовой техники (газонокосилок, пылесосов и т.п.) и прочих технических объектов, для которых актуальны проблемы уменьшения шумовых излучений (защиты окружающей среды от акустического загрязнения). Такого типа устройства представлены в виде подключенного к указанным шумогенерирующим и шумопредающим элементам шумоглушителя абсорбционного или комбинированного типа, содержащего, по крайней мере, одну замкнутую полость (камеру) или несколько сообщающихся или разделенных полостей (камер), к которым присоединены подводящий впускной и отводящий выпускной патрубки с интегрированным, по крайней мере, в одной из камер пористым звукопоглощающим модулем.
В частности, согласно классификационного разделения, приведенного в публикации «Патентный обзорный классификационный анализ глушителей шума системы выпуска отработавших газов двигателей внутреннего сгорания», научно-методический и информационный журнал «Безопасность в техносфере», №2/2011, базирующегося на ГОСТ Р 31328 «Шум. РУКОВОДСТВО ПО СНИЖЕНИЮ ШУМА ГЛУШИТЕЛЯМИ», ГОСТ 12.1.029 «Система стандартов безопасности труда. СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА. Классификация», семейство шумоглушителей абсорбционного (диссипативного) типа - представлено фрикционными пористо-поглощающими шумоглушителями, которые содержат пористые структуры звукопоглощающих материалов (ЗПМ). Снижение уровней шума устройствами такого типа происходит за счет поглощения энергии звуковых волн, распространяющихся в составе газового потока, пористыми (волокнистыми) ЗПМ, с ее последующим необратимым преобразованием в тепловую энергию. Шумоглушители комбинированного типа, совмещают в себе признаки (элементы) абсорбционных и реактивных шумоглушителей, сочетающих применение как пористого ЗПМ, так и устройств отражения звуковых волн (в низкочастотной области звукового спектра шумоглушители комбинированного типа обеспечивают эффективное отражение звука - в результате работы реактивных камер, а в высокочастотной области, как диссипативные поглотители звуковой энергии - в результате работы пористых адсорбционных элементов).
Для снижения аэродинамических шумовых излучений, генерируемых и распространяющихся в газоводах/воздуховодах, широкое применение находят монолитные плосколистовые или монолитные формованные шумопоглощающие панели, содержащие в своем структурном составе слой пористого ЗПМ вспененного открытоячеистого или волокнистого типа, внешний защитный облицовочный слой из звукопрозрачного материала, монтажный адгезивный слой. Указанные панели являются типичными звукопоглощающими футеровками и монтируются, как правило, на внутренних поверхностях стенок газоводов/воздуховодов и/или на поверхностях несущих каркасов регулирующих заслонок, и/или на поверхностях делителей газового/воздушного потока, и т.п.
В частности, такого типа конструктивные исполнения шумоглушителей известны из следующих патентных документов:
- патента Великобритании №2267359, опубликованного 01.12.1993;
- патента РФ на полезную модель №27016, опубликованного 10.01.2003;
- Европейского патента №1531091, опубликованного 11.11.2004;
- международного патента №2009003925, опубликованного 27.06.2008;
- патента РФ на изобретение №2328382, опубликованного 10.07.2008;
- патента РФ на полезную модель №71600, опубликованного 20.03.2008;
- патента РФ на изобретение №2338964, опубликованного 20.11.2008;
Известны также шумоглушители с применением различных структурированных (модифицированных) пористых звукопоглощающих модулей (с повышенным эффектом шумоподавления). Такого типа структурированные пористые звукопоглощающие модули содержат, как правило, в своем составе структурированный слой пористого ЗПМ, защитные облицовочные звукопрозрачные, газо-влагонепроницаемые или декоративные слои, покрывающие их лицевую и/или торцевые поверхности, а также монтажный адгезивный слой (или же механические крепежные элементы), посредством которого пористый звукопоглощающий модуль монтируется на той или иной несущей поверхности. Подобные технические решения представлены в описаниях следующих патентных документов:
- патента Германии №3826022, опубликованного 01.02.1990;
- патента Великобритании №2256006, опубликованного 21.05.1991;
- патента Франции №2712851, опубликованного 02.06.1995;
- заявки Японии №2003104045, опубликованной 09.04.2003;
- патента РФ на полезную модель №44101, опубликованного 27.02.2005;
- патента РФ на изобретение №2306431, опубликованного 20.09.2007;
- патента РФ на изобретение №2333370, опубликованного 10.09.2008;
- патента РФ на изобретение №2389885, опубликованного 20.05.2010;
- патента РФ на изобретение №2389883, опубликованного 20.05.2010;
- патента РФ на изобретение №2389882, опубликованного 20.05.2010;
- патента РФ на изобретение №2389881, опубликованного 20.05.2010;
- заявки РФ на изобретение №2009101257, опубликованной 27.07.2010;
- патента РФ на изобретение №2412402, опубликованного 20.02.2011;
- патента РФ на изобретение №2413076, опубликованного 27.02.2011.
В частности, в патенте Великобритании №2267359, опубликованном 01.12.1993, описана конструкция газовода, в котором установлены панели из ЗПМ, как в виде футеровки стенок, так и футеровки делителей (отсекателей) зашумленного газового потока.
В патенте РФ на полезную модель №27016, опубликованном 10.01.2003, описана конструкция воздуховода системы обогрева и вентиляции кабины или пассажирского помещения транспортного средства, с интегрированным в стенке воздуховода элементом шумоглушения, выполненном в виде поднутрения, в котором размещена шумопоглощающая панель из пористого ЗПМ, например открытоячеистого пенополиуретана, закрепленная на стенке воздуховода посредством адгезионного вещества, при этом наружная поверхность панели облицована защитной, гладкой, тонкой, звукопрозрачной пленкой, например алюминизированной полиэстеровой, лавсановой или уретановой, заподлицо совмещенной со стенками спиралевидного участка воздуховода.
В Европейском патенте №1531091, опубликованном 11.11.2004, описана конструкция звукопоглотителя из пористого волокнистого и/или вспененного открытоячеистого материала из плоского листа, устанавливаемого в воздуховод панели приборов транспортного средства, двери транспортного средства или другие свободные пространства, образованного в виде нескольких складок (от 7 до 12), которые могут быть укутаны (обвернуты) куском того же самого плоского листа.
В международном патенте №2009003925, опубликованном 27.06.2008, описана конструкция звукопоглотителя в виде расширяемой/растяжимой вставки в полой структуре трубчатой формы, имеющей непрерывную внешнюю периферию, которая заполняет поперечную секцию полой структуры, обеспечивая внутри протекание и снижение уровней шума транспортируемого газового потока.
В патенте РФ на изобретение №2328382, опубликованном 10.07.2008, описана конструкция системы отопления и вентиляции пассажирских помещений легковых автомобилей, снабженная средствами для уменьшения шума, в виде каркасных (перфорированных или сетчатых) регулирующих заслонок с закрепленными на них плосколистовыми звукопоглощающими футеровками. Лицевая поверхность плосколистовой звукопоглощающей футеровки регулирующей заслонки облицована звукопрозрачной газовлагонепроницаемой пленкой или газопродуваемой водоотталкивающей тканью, содержащей монтажный клеевой или термоадгезивный (термоактивный) слой.
В патенте РФ на полезную модель №71600, опубликованном 20.03.2008, описана конструкция системы отопления и вентиляции пассажирских помещений автомобилей, снабженная регулирующими заслонками с несущим металлическим или полимерным каркасом, на котором адгезивно смонтирована одно- или двухсторонняя пористая звукопоглощающая футеровка, одна из лицевых сторон которой облицована звукопрозрачной газо-влагонепроницаемой пленкой или газопродуваемой водоотталкивающей тканью, а ее торцевые поверхности также облицованы звукопрозрачной газонепроницаемой пленкой (или тканью), или герметизированы слоем газонепроницаемого полимерного покрытия или выполнены оплавленными посредством термического воздействия.
В патенте РФ на изобретение №2338964, опубликованном 20.11.2008, описана конструкция шумоглушителя, предназначенного для снижения аэродинамического шума в воздуховодах систем механической вентиляции и кондиционирования воздуха. Устройство содержит корпус, в полости которого размещены звукопоглощающие элементы, попарно прилегающие друг к другу у входного отверстия, образующие сужающуюся форму каналов для прохода воздуха и имеющие в местах примыкания друг к другу обтекатели выпуклой формы.
В патенте Германии №3826022, опубликованном 01.02.1990, описана конструкция сменного трубопровода подачи подогретого воздуха отопительной установки. Внутренняя стенка трубопровода представляет собой перфорированную намотанную алюминиевую трубу. Внешняя стенка трубопровода - многослойный (бумага-алюминий-бумага) кожух. Между ними расположена пористая прослойка из звукопоглощающего минерального волокна.
В патенте Великобритании №2256006, опубликованном 21.05.1991, описана конструкция трубопроводного канала системы выхлопа, внутренняя стенка которого изготовлена из проволочной сетки, выполняющей функцию защитного звукопрпозрачного слоя, а пористая звукопоглощающая набивка, окружающая внутреннюю стенку, имеет в своей структуре формообразующий удерживающий проволочно-сетчатый каркасный элемент.
В патенте Франции №2712851, опубликованном 02.06.1995, описана конструкция шумоглушителя, устанавливаемого в твердом или гибком трубопроводе вентиляции, который транспортирует зашумленный воздушный поток, нагнетаемый вентилятором. Одна или несколько камер шумоглушителя расположены вдоль (последовательно встроены в трассу) трубопровода. Каждая камера шумоглушителя имеет больший диаметр (большее проходное сечение), чем диаметр трубопровода и содержит вспененную формованную кольцевую звукопоглощающую прокладку, обеспечивающую свободное прохождение воздушного потока по трубопроводу. Каждая звукопоглощающая прокладка сформирована таким образом, чтобы поглотить звуковую энергию указанного частотного диапазона.
В заявке Японии №2003104045, опубликованной 09.04.2003, описана конструкция трубопровода кондиционера для транспортного средства, способного к усилению звуковой абсорбции (поглощения) энергии излучаемого шума, без увеличения толщины слоя звукового абсорбирующего компонента из пористого эластичного материала, расположенного таким образом, чтобы сформировать свободное пространство между поверхностью внутренней стенки трубопровода кондиционера и звуковым абсорбирующим компонентом. При этом достигается заглушение звуковой энергии, главным образом, в высокочастотной области излучаемого шума. Звуковая абсорбирующая способность пористого поглотителя в области низких частот обеспечивается специальными свободными полостями, расположенными между поверхностью внутренней стенки трубопровода кондиционера и звуковым абсорбирующим компонентом.
В патенте РФ на полезную модель №44101, опубликованном 27.02.2005, описана конструкция шумоглушителя, состоящего из внутренней перфорированной и наружной обечаек, между которыми расположен ЗПМ.
В патенте РФ на изобретение №2306431, опубликованном 20.09.2007, описана конструкция трубчатого глушителя шума, содержащего корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между корпусом и перфорированным элементом, и звукопрозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем. Звукопоглотитель может быть 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; 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; из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например, пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30…45%; в виде 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.
В патенте РФ на изобретение №2333370, опубликованном 10.09.2008, описана конструкция шумоглушителя, содержащего корпус, внутри которого образована расширительная камера. На ее торцах смонтированы входной и выходной патрубки. Камера разделена поперечной перегородкой на две зоны снижения высокочастотного и низкочастотного шума. Внутри камеры смонтирована перфорированная труба, соединяющая между собой подводящий впускной и отводящий выпускной патрубки. Для обеспечения высокочастотного эффекта снижения шума участок перфорированной трубы обернут звукопоглощающим материалом (базальтовым волокном).
В патенте РФ на изобретение №2389885, опубликованном 20.05.2010, описана конструкция шумоглушителя, предназначенного для заглушения акустической энергии в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Шумоглушитель состоит из корпуса, заполненного звукопоглощающим материалом, помещенным в защитную оболочку. Корпус выполнен в виде боковых замкнутых поверхностей с днищем и открывающейся крышкой, а соосно корпусу и на равном расстоянии от его внутренних поверхностей размещена пустотелая камера, сформированная перфорированным листом с поверхностями, конгруэнтными поверхностям корпуса, при этом между стенками корпуса и пустотелой камерой размещена звукопоглощающая конструкция, выполненная в виде перфорированных коаксиальных внешней и внутренней оболочек, между которыми расположен звукопоглотитель, выполненный, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа.
В патенте РФ на изобретение №2389883, опубликованном 20.05.2010, описана конструкция шумоглушителя, который содержит цилиндрический корпус, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, реазмещенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем, причем по оси шумоглушителя установлена звукопоглощающая цилиндрическая вставка, с помещенным внутри звукопоглотителем и акустически прозрачным материалом, находящимся между перфорированным элементом и звукопоглотителем. Звукопоглотитель содержит жесткую стенку, к которой прикреплен целостный профилированный слой ЗПМ, изготовленный двухсторонним прессованием, полученный при чередовании полусферических поверхностей или поверхностей, состоящих из части сферы, таким образом, чтобы между стенкой и слоем ЗПМ были чередующиеся со сплошными воздушные промежутки, образованные полусферой.
В патенте РФ на изобретение №2389881, опубликованном 20.05.2010, описана конструкция трубчатого шумоглушителя, содержащего корпус прямоугольного сечения, жестко соединенный с торцевым впускным и выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный между корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем. Звукопоглотитель содержит жесткую стенку, к которой с воздушным промежутком прикреплен профилированный слой треугольного профиля из ЗПМ, а оппозитно ему - к перфорированному элементу корпуса прикреплен с воздушным промежутком профилированный слой треугольного профиля из ЗПМ, таким образом, чтобы между профилированными слоями был образован воздушный промежуток, а впадина одного слоя была расположена против выступа другого, причем поверхности профилей выполнены конгруэнтными и расположены со сдвигом на величину, равную половине длины основания треугольника, при этом между профилированным слоем и перфорированным элементом корпуса расположен акустически прозрачный материал, при этом плотность ЗПМ профилированных слоев различна - у слоя, закрепленного к жесткой стенке, она больше, чем у слоя, закрепленного к перфорированному элементу корпуса, при этом в качестве ЗПМ профилированного слоя у жесткой стенки используется жесткий пористый шумопоглощающий материал, например пеноалюминий, или металлокерамика, или металлопоролон, а в качестве ЗПМ профилированного слоя у перфорированного элемента используется звукопоглотитель из минеральной ваты на базальтовой основе, или базальтовой ваты, 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.
В заявке РФ на изобретение №2009101257, опубликованной 27.07.2010, описана конструкция шумоглушителя, состоящего из корпуса с открывающейся крышкой, заполненного ЗПМ, помещенным в защитную оболочку, отличающийся тем, что стенки корпуса образованы звукопоглощающей конструкцией, выполненной в виде цилиндрических перфорированных коаксиальных оболочек - внешней и внутренней, между которыми расположен звукопоглотитель, выполненный, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа, причем профиль листа в сечении может быть треугольным, прямоугольным, трапециидальным, в виде дуг окружностей, синусоидальным, причем в качестве ЗПМ используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе, или минеральной ваты, или базальтовой ваты, или стекловаты, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью, а качестве материала звукопоглощающей конструкции корпуса используется пористый ЗПМ, например пеноалюминий или металлокерамика, или металлопоролон, или материал в виде спрессованной крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана.
В патенте РФ на изобретение №2412402, опубликованном 20.02.2011, описана конструкция шумоглушителя, для систем вентиляции и кондиционирования воздуха, состоящего из корпуса с открывающейся крышкой, заполненного ЗПМ, помещенным в защитную оболочку, стенки корпуса образованы звукопоглощающей конструкцией, выполненной в виде цилиндрических перфорированных коаксиальных оболочек - внешней и внутренней, между которыми расположен звукопоглотитель, выполненный, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа.
В патенте РФ на изобретение №2413076, опубликованном 27.02.2011, описана конструкция шумоглушителя с цилиндрическим корпусом, жестко соединенным с торцевым впускным и выпускным патрубками, с центральной перегородкой. Корпус изнутри футерован звукопоглощающей конструкцией, а центральная перегородка выполнена в виде звукопоглощающего элемента, имеющего остов, который с двух сторон футерован ЗПМ, причем остов звукопоглощающего элемента имеет возможность поворота в плоскости, перпендикулярной направлению движения аэродинамического потока, причем звукопоглощающая конструкция выполнена в виде цилиндрических перфорированных коаксиальных втулок - внешней и внутренней, между которыми расположен звукопоглотитель, выполненный, по крайней мере, из одного профилированного пористого листа, причем профиль листа в сечении может быть прямоугольным, трапецеидальным.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности является шумоглушитель по патенту РФ на изобретение №2389882, опубликованному 20.05.2010, который выбран в качестве прототипа. Шумоглушитель содержит цилиндрический корпус с торцевым подводящим впускным и отводящим выпускным патрубками, звукопоглотитель, расположенный в полости между цилиндрическим корпусом и перфорированным элементом, и акустически прозрачный материал, расположенный между перфорированным элементом и звукопоглотителем. Звукопоглотитель содержит жесткую стенку, к которой прикреплен профилированный слой треугольного профиля из ЗПМ, а оппозитно ему к перфорированному элементу корпуса прикреплен профилированный слой треугольного профиля из ЗПМ, причем таким образом, чтобы между профилированными слоями был образован воздушный промежуток, а впадина одного слоя была расположена против выступа другого, причем поверхности профилей выполнены конгруэнтными и расположены со сдвигом на величину, равную половине длине основания треугольника, при этом плотность ЗПМ профилированных слоев различна - у слоя, закрепленного к жесткой стенке, она больше, чем у слоя, закрепленного к перфорированному элементу корпуса.
Недостаточно высокая шумопонижающая эффективность указанных выше известных технических решений (аналогов, прототипа), обусловлена использованием в приведенных типичных конструкциях шумоглушителей малогабаритных (тонкослойных) исполнений пористых (волокнистых, вспененных открытоячеистых) звукопоглощающих элементов (панелей, сборных модулей), обладающих, вследствие этого, весьма малой для эффективного восприятия и преобразования энергии падающих звуковых волн (в особенности - для поглощения низко- и среднечастотного излучения звуковой энергии) площадью звукопоглощающей поверхности. Имеют место также неудовлетворительные стоимостные параметры и показатели экологической безопасности акустических (звукопоглощающих) материалов, используемых в составе известных технических решений (конструкций шумоглушителей), которые вызваны негативным воздействием их на окружающую среду, обусловленным «экологически грязными» как технологическими процессами добычи «нового» исходного сырья для последующего производства из него ЗПМ, так и непосредственно при производстве из него технических устройств в виде разнообразных шумопоглощающих элементов шумоглушителей, включая завершающую стадию - последующей их эксплуатацией, например, в составе автотранспортных средств (АТС), с необходимостью их конечной утилизации при минимизации (исключения) возникающего экологического ущерба от процесса утилизации при завершении жизненного цикла АТС. Возрастающие объемы добычи дорогостоящего исходного минерального (базальт, кварц и т.п.) и углеводородного (нефть, газ) сырья, используемого для последующего производства акустических материалов, с учетом невосполнимости этих сырьевых минеральных и углеводородных ресурсов, ведет к их неизбежному истощению, при сопутствующих осуществляемых технологических процессах загрязнения окружающей среды, как при процессах его добычи, так и транспортировки и последующей технологической переработке. Значительной технической проблемой является, в частности, экологически опасная (экологически грязная) вторичная (повторная) рециклированная утилизационная переработка вспененных открытоячеистых ЗПМ, к примеру, пенополиуретанов, недопускающая энергетической утилизации путем сжигания, характеризуемая также неудовлетворительной пригодностью шумопонижающих деталей и узлов к технологиям вторичной переработки после завершения их жизненного цикла, сложностью демонтажа и разделения разнородных материалов в составе многослойных структур. Традиционные технологические методы вторичной утилизационной рециклированной переработки акустических материалов, как правило, связаны со сложными химическими и технологическими процессами их расщепления, что приводит, в том числе, к вынужденным дополнительным финансовым затратам, а также вызывает негативное загрязняющее воздействие на окружающую среду. Вторичная утилизационная рециклированная переработка продуктов фрагментации (фрагментов ЗПМ, волокнистых полуфабрикатов, отдельных слоев и т.д.) в составе шумопоглощающих элементов, проводимая, например, с целью извлечения электрической, тепловой и газовой энергии, скрытой в материалах органического происхождения, шлаках, содержащихся в продуктах фрагментации, требует применения весьма сложных и дорогостоящих технологий. Кроме того, сами продукты вторичной рециклированной утилизационной фрагментации шумопоглощающих элементов, как правило, не являются однородными по своему структурному составу, что требует использования дополнительных технологических операций их разделения и затрудняет процесс такой переработки. В случае утилизации такого типа отходов путем их захоронения в могильниках также повышаются материальные затраты из-за нехватки свободных мест для их захоронения, имеет место отторжение значительных свободных пространств, которые могли бы быть использованы с пользой для общества.
Технический результат заявляемой группы изобретений заключается в улучшении звукопоглощающих свойств шумоглушителя по подавлению им аэродинамического шума, генерируемого и распространяющегося в газоводах/воздуховодах, за счет включения в процесс звукопоглощения дополнительных звукопоглощающих поверхностных зон, образованных свободными поверхностями граней обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, изготовленных из пористых ЗПМ, возникновения дополнительных механизмов поглощения звуковой энергии, вследствие возникающих дифракционных краевых граневых эффектов, а также при прохождении звуковых волн по сформированным образованным межграневым каналам (пустотам). При этом, в случае необходимости, может быть существенно уменьшено количество используемого пористого звукопоглощающего вещества, из-за указанного возрастания суммарного звукопоглощающего эффекта, при достижении заданной требуемой величины шумозаглушения, в том числе и при применении такого дешевого и экологичного, как используемые в качестве исходного сырья ЗПМ производственно-технологические отходы, брак, или демонтированные пористые звукопоглощающие структуры в составе шумоизоляционных пакетов технических объектов, подлежащие утилизации. Это способствует, в конечном итоге, улучшению экологических характеристик технического устройства (и окружающей среды) за счет уменьшения количества звукопоглощающих веществ, вынужденно подвергаемых в том числе и захоронению (например, демонтированных шумопонижающих пакетов из состава деталей АТС, отслуживших свой срок), которые не допускают их непосредственной энергетической утилизации путем сжигания, вследствие выделения, при этом, вредных и опасных продуктов сгорания, в том числе и разрушающих озоновый слой, что в еще большей степени повышает экономическую и экологическую эффективность и целесообразность применения заявляемого технического решения (группы изобретений).
В качестве состава исходного сырья для изготовления пористого звукопоглощающего модуля шумоглушителя могут использоваться обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы, полученные в виде продуктов вторичной рециклированной утилизационной переработки технологических отходов и технологического брака производства волокнистых, вспененных открытоячеистых ЗПМ и/или деталей из ЗПМ, а также из соответствующих деталей (панелей, обивок, прокладок - из пористых ЗПМ), отобранных для проведения вторичной рециклированной утилизационной переработки пакетов шумоизоляции разнообразных технических объектов, например кузова (кабины водителя, пассажирского помещения, моторного отсека, багажного отделения) АТС, завершивших свой жизненный цикл, демонтированных из состава шумопонижающих пакетов (комплектов) и подлежащих в связи с этим процессам утилизации, а также из аналогичного типа штатных шумопонижающих пакетов, применяемых и в других шумоактивных средствах транспорта (железнодорожного, авиационного, тракторов, комбайнов, передвижной коммунальной и дорожно-строительной техники и т.п.), агрегатов и систем энергетических установок (стационарные ДВС, стационарные и передвижные компрессорные установки и т.п.), в строительных объектах (звукотеплоизоляционные волокнистые и/или вспененные открытоячеистые панели для стеновых футеровок, межэтажных перекрытий, лифтовых шахт, вентиляционных систем и т.п.). Это, в конечном итоге, влечет уменьшение расхода исходного сырья, предназначенного как для производства ЗПМ, так и для изготовления «новых» шумопонижающих изделий (за счет соответствующей компенсационной замены их продуктами вторичной рециклированной утилизационной переработки), что, в конечном итоге, уменьшает стоимость устройства и обеспечивает снижение загрязнения окружающей среды отходами производства и неиспользованными продуктами утилизации акустических материалов, применяемых в составе шумопоглощающих пакетов АТС. Тем самым, это способствует улучшению экологических характеристик устройства, в том числе и за счет уменьшения количества звукопоглощающих веществ подлежащих вынужденному захоронению (например, шумопонижающих пакетов в составе деталей АТС, отслуживших свой срок), которые не допускают их непосредственной энергетической утилизации путем сжигания. Для упрощения технологических операций дробления/вырубки/нарезки и обеспечения заданного более точного дозирования по составу, весогабаритным параметрам и т.п., в качестве исходного полуфабрикатного сырья для изготовления пористого звукопоглощающего модуля шумоглушителя могут использоваться «новые» обособленные дробленые фрагментированные звукопоглощающие элементы. Под термином «новые» подразумеваются вновь произведенные элементы из «нового» сырья например, из полуфабриката, преимущественно плосколистового типа (плоских листов или рулонов ЗПМ), а не из утилизируемых материалов и деталей. Также могут использоваться смеси задаваемых в определенных пропорциях дозированных сочетаний обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, полученных из рециклированных утилизационных материалов и деталей, в состав которой добавляется определенное количество «новых» обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов аналогичного типа, геометрической формы и габаритных размеров, изготовленных из «нового» исходного полуфабрикатного сырья производства пористых ЗПМ, что при необходимости позволяет упрощать и целенаправленно гибко управлять конечными техническими параметрами образуемой смешанной массы (акустическими, весовыми, плотностными, жесткостными, эксплуатационными и т.п.), за счет введения в необходимых пропорциях заданной количественной и качественной дозированной добавки «новых» обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, с известными, находящимися в узком поле допуска акустическими (зукопоглощающими) параметрами, улучшающих в той или иной требуемой мере указанные технические характеристики шумоглушителя в целом.
Использование заявляемой группы изобретений в виде устройства шумоглушителя способствует реализации эффектов уменьшения гидравлического сопротивления транспортируемому в техническом объекте газовому/воздушному потоку, создаваемого корпусными и газоводными/воздуховодными элементами, вызванное дополнительным подавлением пульсационных колебаний газового/воздушного потока в полостях корпусных и газоводных/воздуховодных элементов, за счет подключения присоединенных к указанным корпусным коробчатым и трубопроводным элементам систем газообмена дополнительных демпфирующих элементов (модулей), полости камер которых заполнены такого типа эффективным пористым звукопоглощающим веществом, способствующих уменьшению амплитуд пульсаций транспортируемого потока газа/воздуха, что позволяет увеличить его расход по корпусным и трубопроводным элементам.
Шумоглушитель выполнен в виде несущей корпусной оболочки, образующей, по крайней мере, одну замкнутую полость (камеру) с подводящим впускным и отводящим выпускным патрубками, внутри которой расположены трубчатые и/или щелевые газоводы/воздуховоды (трубопроводы), образованные разделительными трубчатыми и/или разделительными пластинчатыми перегородками (для вариантов из нескольких сообщающихся и/или разделенных камер в многокамерных исполнениях вариантов конструкций) с перепускными каналами, представленными отверстиями перфорации (преимущественно, кругльми или иной геометрической формы, например, в виде щелевых просечек с отгибами) или ячейками сетчатой основы (металлической проволочной, полимерных нитей и т.п.). Коэффициент перфорации стенок (перфорированного листового или проволочного сеточного типа) разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок сообщающихся и/или разделенных камер (в многокамерных исполнениях вариантов конструкций) шумоглушителя выбирается исходя из конкретных целевых характеристик обеспечения степени звукопрозрачности стенок, используемого структурного состава ЗПМ и их звукопоглощающих качеств. Под термином «коэффициент перфорации», подразумевается отношение суммарной площади отверстий перфорации к общей площади поверхности, на которой была проведена процедура перфорирования, до момента ее перфорирования. В большинстве случаев коэффициент перфорации К≥0,2. Отверстия перфорации стенок разделительных трубчатых и/или разделительных пластинчатых перегородок могут быть расположены по поверхности разделительной перегородки как равномерно (с одинаковым шагом), так и не равномерно (с отличающимися межцентровыми расстояниями). При неравномерном расположении отверстий перфорации (с переменным шагом) группирование такого типа отверстий может производиться, например, в зонах повышенного звукового давления. В этих зонах габаритные размеры отверстий перфорации могут быть меньшими при увеличении их числа, что обеспечит возрастание суммарного периметра отверстий перфорации способствующего более эффективному рассеиванию акустической энергии. По крайней мере, в одной из замкнутых полостей (камер) корпуса шумоглушителя находится, пористый звукопоглощающий модуль, который полностью или частично заполняет объем замкнутой полости (камеры), в которой он находится, и который может быть дополнительно поверхностно разграничен защитным звукопрозрачным слоем в виде футеровки или несущей оболочки (сплошной или микроперфорированной фольгово-пленочной, тканевой, из нетканого полотна, тонкого пористого волокнистого или вспененного открытоячеистого газопродуваемого слоя толщиной не более 10 мм и/или их комбинированных сочетаний).
Пористый звукопоглощающий модуль представлен совокупностью (набором) обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов, которые могут быть изготовлены как из идентичных, так и различных типов и марок пористых газо/воздухопродуваемых волокнистых и/или вспененных открытоячеистых структур ЗПМ с одинаковыми (близкими) или существенно отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количеством и разнообразным сочетанием типов структур пористых слоев в составе одно и/или многослойных пористых структур, находящихся в рамках заданных определенных габаритных размеров, которые преимущественно (число которых составляет более 50% от их общего количества) находятся в размерном диапазоне 5…100 мм, выполненных в виде как идентичных, так и различных (отличающихся