Комбинированная звукопоглощающая панель

Комбинированная звукопоглощающая панель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится преимущественно к области строительства и машиностроения, представляет собой техническое устройство, предназначенное для снижения звуковых (шумовых) излучений, генерируемых и распространяющихся в производственных общественных, технических и жилых помещениях, замкнутых ограниченных объемах различных технических объектов типа моторных отсеков, кабин и пассажирских помещений наземных транспортных средств (автомобилей, тракторов, комбайнов, передвижной коммунальной и дорожно-строительной техники), а также шумогенерирующих энергетических установок - стационарных двигателей внутреннего сгорания (далее - ДВС), стационарных и передвижных компрессорных установок, шумоактивного производственно-технологического и инженерно-технического оборудования и прочих технических объектов, для которых актуальны проблемы уменьшения шумовых излучений (защиты окружающей среды от негативного акустического загрязнения).

В известных научных монографиях и учебных пособиях [1, 2, 3, 4], освещающих использование разнообразных технических приемов и устройств подавления (ослабления) шумового излучения, производимого энергетическим оборудованием, транспортными машинами и строительными конструкциями, широко представлены шумопоглощающие модули, содержащие в своем составе пористые звукопоглощающие вещества, выполненные в виде монолитных сплошных листовых или рулонных панельных облицовок, смонтированных на различного типа несущих (опорных) формованных основаниях экранных элементов, корпусных деталей, кожухов, капсул, отсеков, стеновых конструкций и т.п. конструктивных элементов.

[1] Тупов В.Б. Снижение шума от энергетического оборудования. - М.: Издательство МЭИ. - 2005. - 232 с.

[2] Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом. - М.: Логос. - 2010. - 424 с.

[3] Осипов Г.Л., Бобылев В.Н., Борисов Л.А., и др. Звукоизоляция и звукопоглощение. - М: ACT Астрель. - 2004. - 450 с.

[4] Helmut V. Fuchs. Schallabsorber und . Innovative akustische Konzepte und Bauteile mit praktischen Anwendungen in konkreten Beispielen. - Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. - 2007. - 546 S.

В известной научной монографии [5], наряду со сплошными листовыми и рулонными пористыми звукопоглощающими облицовками (панелями, обивками, прокладками), используемыми в составе разнообразных шумопоглощающих модулей, представлены также различного типа монолитные цельноформованные звукопоглощающие облицовки в виде сложной пространственной формы фасонных элементов компактных габаритных размеров, нашедших наиболее широкое использование в низкошумных конструкциях автомобилей.

[5] Фесина М.И., Краснов А.В., Горина Л.Н., Паньков Л.А. Автомобильные акустические материалы. Проектирование и исследование низкошумных конструкций автотранспортных средств. Монография в двух частях. - Тольятти: ТГУ. - 2010. - Часть 1 - 304 с., Часть 2 - 352 с.

Известны также технические устройства шумопоглощающих модулей в качестве составных конструктивных элементов, использующих структурированные пористые звукопоглощающие слои в виде рационально перфорированных и/или узкополосных панелей (прокладок, обивок) к которым относятся, в частности, технические устройства по патентам РФ на полезные модели и изобретения: RU 52809, RU 72453, RU 78759, RU 81925, RU 2327887, RU2328382, RU 2369495, RU 2438911, RU 2442698, RU 2456173. Вышеприведенное семейство технических устройств, содержащих такого типа структурированные пористые звукопоглощающие слои в качестве составных элементов шумопоглощающих модулей, характеризуются улучшенными звукопоглощающими свойствами при уменьшенном расходе исходного сырья (пористого звукопоглощающего вещества). Однако, для их осуществления требуется выполнение дополнительных технологических операций на специализированном технологическом оборудовании. При этом необходимо использование дорогостоящего сырья, наделенного высокоэффективными звукопоглощающими свойствами и обладающего требуемыми технологическими и эксплуатационными характеристиками.

Известны технические устройства шумопоглощающих модулей в качестве составных элементов использующие анизотропные пористые звукопоглощающие слои, структурированные в отношении целенаправленной объемной (поверхностной) локализации структурных зон заданной плотности, пористости, сопротивления продуванию воздушным потоком, модуля Юнга, коэффициента (модуля) потерь. Такого типа структурирование позволяет повысить звукопоглощающие свойства пористых структур при уменьшении их материалоемкости и габаритов и в ряде случаев позволяет получить снижение стоимостных показателей. Однако, в большинстве случаев такого типа структурирование вызывает необходимость использования сложных и дорогостоящих технологических процессов, исходного сырья и технологического оборудования. Такого типа структурированные пористые звукопоглощающие слои, содержащиеся в составе шумопоглощающих модулей агрегатов и систем различных технических объектов, приводятся в описаниях патентов на изобретения RU 2243111, RU 2369495, RU 2081010, RU 2410556.

В известном устройстве по патенту РФ на изобретение №2268380, опубликованном 20.01.2006, описана конструкция шумопоглощающего модуля, содержащего в своем составе две соединенные между собой ячеистые панели, изготовленные методом прессования или контактного формования из нетканого волокнистого материала, пропитанного эпоксидным связующим. Ячейки панелей шумопоглощающего модуля с одной стороны расположены правильными рядами с односторонним направлением вершин, а на другой стороне - образованы соответствующие крестообразные перемычки между ячейками. Внешняя волокнистая панель шумопоглощающего модуля перфорируется сквозными отверстиями, что обеспечивает образование горловых и/или камерных элементов, формирующих шумозаглушающие устройства типа акустических резонаторов Гельмгольца. Существенным недостатком известного технического решения является узкая полоса частот обеспечиваемого им эффективного поглощения звуковой энергии, ввиду исключительного использования частотно-настроенного узкополосного эффекта резонансного поглощения звука в полостях образованных камер, присущих техническим устройствам типа акустических резонаторов Гельмгольца. Недостатком является также сложность технологического процесса изготовления технического устройства и необходимость использования дорогостоящего сырья и производственного оборудования для выполнения операций формования (прессования) заготовок из нетканых материалов.

В международной заявке на изобретение №2007/022971, опубликованной 23.08.2006, описана конструкция шумопоглощающего модуля, содержащего в своем составе несущую сотовую структуру и два облицовочных слоя, изготовленных из полимерного материала, покрывающих ее с двух (лицевой и тыльной) сторон. Согласно описанию заявки на изобретения, при изготовлении шумопоглощающего модуля на лицевую и тыльную поверхности несущей сотовой структуры дополнительно наносятся разогретые облицовочные слои. После этого, воздушные полости несущей сотовой структуры, образующие батарею акустических резонаторов, под избыточным давлением заполняются газом (азотом или воздухом), что вызывает быструю полимеризацию (затвердевание) структуры материала облицовочных слоев и обеспечивает равномерную поверхность шумопоглощающего модуля (без наличия углублений в зонах ячеек). Недостатком представленного технического решения являются его неудовлетворительные акустические характеристики устройств ввиду того, что образующиеся резонаторные полости шумопоглощающего модуля обладают избирательными узкополосными эффектами шумозаглушений по ширине частотного диапазона и слабой степенью поглощения высокочастотной звуковой энергии из-за отсутствия пористого звукопоглощающего вещества в полостях сот, исключения механизмов поглощения звуковой энергии при отражении звуковых волн от донной части шумопоглощающего модуля. Звукопрозрачность заявленной конструкции устройства характеризуется малым значением сопротивления продуванию воздушным потоком и/или низкими значениями удельной поверхностной массы веществ, определяемых массой приходящейся на 1 м² поверхности используемых конструкционных материалов. Значение сопротивления продуванию воздушным потоком применяемых в устройстве звукопрозрачных воздухопродуваемых тканей или нетканых полотен находится в пределах диапазона 20…500 н⋅с/м³, при толщине 0,025…0,25 мм тканевого или нетканого полотна микроперфорированного пленочного или микроперфорированного фольгового слоя и их поверхностной плотности 20…300 г/м². Значения поверхностной плотности (удельной поверхностной массы) сплошных защитных звукопрозрачных пленок, не продуваемых воздушным потоком, согласно описанию рассматриваемой заявки на изобретение, должны находиться преимущественно в диапазоне 20…70 г/м² при используемой толщине пленки 0,01…0,1 мм.

В международной заявке на изобретение №2006/128632, опубликованной 07.12.2006, проблема поглощения звуковой энергии решается за счет использования конструкции шумопоглощающего модуля, содержащего батарею акустических резонаторов, включающую несущую ячеистую сэндвич-структуру, содержащую боковые стенки, разделяющие полости ячеек и донную часть, выполненные из плотного звукоотражающего материала, содержащего облицовочные слои из полимерного пленочного, тканевого или нетканого полотна волокнистых материалов, покрывающих как тыльную сплошную поверхность ячеистой структуры, так и его лицевую прерывистую поверхность. Для обеспечения заданной величины и частотного диапазона эффекта поглощения звуковой энергии выполняется соответствующий подбор габаритно-геометрических параметров полостей ячеистой структуры. Недостатком данного технического решения является сложность выполнения трудоемких операций по подбору характеристик (соблюдения точности частотной настройки) технического устройства в виде полостей ячеистой структуры с целью обеспечения приемлемого (задаваемого техническим заданием на разработку и техническими условиями производства) эффекта поглощения звуковой энергии. Также требуется проведение соответствующих сложных и трудоемких технологических операций по подготовке производства, в частности, изготовлению дорогостоящих пресс-форм или формовочных машин.

В техническом устройстве по патенту Франции №2300384, опубликованном 07.02.1975, для расширения частотного диапазона эффективного поглощения звуковой энергии, предлагается к использованию конструкция шумопоглощающего модуля, содержащего батарею акустических резонаторов, включающую закладную структуру, объединяющую семейства открытых с двух сторон воронкообразных элементов переменной площади поперечного сечения (между входным отверстием, горловиной и донной частью), перфорированных в отдельных локализированных зонах сквозными отверстиями. Закладная структура устанавливается на несущее основание, содержащее плоскую часть и прямоугольные незакрытые с лицевой стороны полости, образованные боковыми стенками, таким образом, что воронкообразные элементы закладной структуры помещаются в полости несущего основания, обеспечивая их перекрытие с лицевой стороны. Внешняя поверхность образованной сборной конструкции шумопоглощающего модуля облицовывается звукопрозрачным газонепроницаемым материалом. Таким образом, сформированный шумопоглощающий модуль, содержит батарею акустических резонаторов, включающую два типа сообщающихся акустических резонаторных полостей различных габаритных размеров в воронкообразных элементах закладной структуры, сообщенных отверстием перфорации с полостями несущего основания. Недостатками представленного технического решения является возможность настройки шумопоглощающего модуля на эффективное поглощение звуковой энергии лишь в ограниченных диапазонах частот, его высокая стоимость, сложность процесса изготовления и необходимость использования дорогостоящего технологического оборудования для его производства.

В патенте США №6290022, опубликованном 18.09.2001, представлена конструкция интегрального шумопоглощающего модуля, содержащего батарею акустических резонаторов, обеспечивающую поглощение звуковой энергии в расширенном диапазоне частот 50…10000 Гц звукового спектра. Она включает набор перфорированных сквозными отверстиями пластин толщиной 0,5…5 мм, изготовленных из эластичного полимерного материала, площадь лицевой поверхности каждой из которых не превышает 10% от площади лицевой поверхности шумопоглощающего модуля. При этом, диаметр и шаг расположения центров отверстий перфорации различен для каждой используемой пластины. Перфорированные пластины устанавливаются на несущее основание, изготовленное из плотного полимерного эластомерного звукоотражающего материала, в структуре которого сформированы соответствующие семейства полостей (тупиковых каналов) различной глубины (габаритных размеров), таким образом, что отверстия перфорации несущей пластины соосны с полостями несущего основания. В результате, в техническом устройстве образуется большое количество акустических резонаторов Гельмгольца, интегрированных в состав шумопоглощающего модуля, с различным сочетанием объемов их полостных камер (камерных частей), диаметров и толщин (динамических длин) горлышек (горловых частей), образующих батарею акустических резонаторов. Свойства эластичности, которыми наделены составные элементы образованного звукопоглотителя, позволяет формировать из него облицовочные покрытия для монтажных поверхностей различных геометрических форм. При этом составные параметры акустических резонаторов Гельмгольца настраиваются таким образом, что полоса эффективности шумоглушения (звукопоглощения) каждого из семейств акустических резонаторов перекрывается по ширине частотной полосы, составляющей приблизительно 50 Гц, с частотным диапазоном эффективности шумоглушения, реализуемым другими семействами акустических резонаторов. Тем самым обеспечивается непрерывная расширенная частотная полоса эффективного шумоглушения. Существенным недостатком представленного технического решения является необходимость создания (возможность практического использования) достаточно большой площади лицевой поверхности (увеличенных габаритов) шумопоглощающего модуля ввиду необходимости формирования множества семейств акустических резонаторов Гельмгольца, обеспечивающих тем самым эффективное поглощение звуковой энергии в заданном расширенном диапазоне частот (однако, трудно досягаемом в низкочастотном диапазоне требующим использования крупногабаритных акустических резонаторов). Техническим недостатком является также сложность достижения эффективного широкополосного заглушения акустической энергии такого типа шумопоглощающим модулем, базирующимся на исключительном применении акустических резонаторов, а также вследствие негативного взаимного влияния близкорасположенных горл (горловых частей) акустических резонаторов, вызывающего динамическое взаимодействие их ближних акустических (гидродинамических) полей. Это, в свою очередь, затрудняет прогнозирование конечной (результирующей) эффективности в отношении достигаемого частотного диапазона и уровня (степени) заглушения акустической энергии, без наличия существенных низких значений шумоглушений («провалов») в результирующей частотной характеристике заглушения такого типа батарей акустических резонаторов.

В патенте РФ на изобретение №2268966, опубликованном 27.01.2006, описана конструкция шумопоглощающего модуля, содержащего в своем составе тыльную звукоотражающую стенку, изготовленную из плотного материала, сплошной монолитный слой звукопоглощающего материала, наделенный нелинейной геометрической формой и выраженными рельефными поверхностями, расположенными под углом друг к другу меньшим 180°, лицевую звукопрозрачную панель, перфорированную сквозными отверстиями. Для предотвращения высыпания (выдувания газовым потоком) частиц звукопоглощающего материала через отверстия перфорации в лицевой звукопрозрачной панели, на ее поверхности может монтироваться тонкий слой звукопрозрачной стеклоткани. Недостатком представленного технического решения является повышенный расход используемого пористого звукопоглощающего вещества при недостаточной эффективности поглощения звуковой энергии (в особенности, в актуальной для шумогенерирующих технических объектов низкочастотной области звукового спектра). При изготовлении указанного шумопоглощающего модуля возникает необходимость выполнения сложной технологической операции заданного поверхностного профилирования слоя пористого звукопоглощающего материала с соблюдением указанных в узких полях допуска соотношений углов пересечения отсекающих поверхностей.

В заявке Японии на изобретение №2007176363, опубликованной 12.07.2007, описана конструкция шумопоглощающего модуля, содержащая несущую основу из плотного звукоотражающего материала на поверхности которой смонтированы полые корытообразные элементы, имеющие в своем поперечном сечении, преимущественно форму круга, треугольника или квадрата, изготовленные соответствующим технологическим процессом формования нетканого волокнистого материала. Замкнутые полости образуются между несущей звукоотражающей поверхностью и полыми корытообразными элементами, заполненными пористым открытоячеистым звукопоглощающим веществом. Путем рационализированного подбора геометрических (габаритных) параметров замкнутых полостей выполняется соответствующая настройка эффективности поглощения звуковой энергии, преимущественно для среднечастотного звукового диапазона. Недостатком известного технического решения являются дороговизна используемых конструкционных материалов и неудовлетворительные шумопонижающие свойства шумопоглощающего модуля в диапазоне высоких и низких звуковых частот, что обусловлено использованием монолитного слоя звукопоглощающего материала корытообразных элементов, отформованного по конструктивно-технологическим соображениям с высокой удельной плотностью и малой пористостью (большим сопротивлением продуванию воздушным потоком).

В международной заявке №2006016321, опубликованной 16.02.2006, описана конструкция оболочечного шумопоглощающего модуля, содержащего жесткую несущую структурную емкость, упругую звукопрозрачную оболочку, закрывающую ее внутреннюю полость. В образованной полости размещена панель из пористого звукопоглощающего материала вспененного открытоячеистого или нетканого волокнистого типов. К полости несущей структурной емкости подключено устройство, обеспечивающее заданное избыточное давление воздуха или разрежение (частичное вакуумирование) для последующего целенаправленного управления степенью поглощения звуковой энергии панели и направленного изменения времени реверберации в низкочастотном звуковом диапазоне помещения в котором установлен указанный шумопоглощающий модуль. Представленная конструкция шумопоглощающего модуля характеризуется высокой сложностью исполнения, громоздкостью, высокой стоимостью и посредственными звукопоглощающими свойствами (что иллюстрируется значениями приведенного коэффициента звукопоглощения, представленными на фигуре 3 отмеченной заявки на изобретение).

В патенте Германии на изобретение №3506488, опубликованном 04.09.1986, описана конструкция оболочечного шумопоглощающего модуля, содержащая в своем составе несущую оболочку, изготовленную из двух соединенных по периметру между собой слоев полимерного воздухонепродуваемого или нетканого воздухопродуваемого материала, заполненную пористым звукопоглощающим веществом вспененного открытоячеистого или волокнистого типа. При этом в структуре несущей оболочки могут образовываться семейства обособленных полостей, путем образования соответствующих швов, посредством прессования пористого звукопоглощающего вещества или адгезионного соединения слоев несущей оболочки с использованием липкого клеевого или термоактивного термоплавкого адгезионного вещества, заполненные пористым звукопоглощающим материалом. Одним из недостатков представленного технического решения являются недостаточно высокие звукопоглощающие свойства используемого пористого звукопоглощающего материала, выполненного в виде сплошного монолитного слоя пористого звукопоглощающего вещества. Другим существенным недостатком являются его неудовлетворительные стоимостные параметры и показатели экологической безопасности производства (конечной утилизации) пористых звукопоглощающих веществ, используемых в составе структуры представленного шумопоглощающего модуля, которые вызваны негативным воздействием их на окружающую среду. Это обусловлено, в частности, используемыми типичными «экологически грязными» технологическими процессами добычи исходного углеводородного сырья, используемого для последующего производства из него вспененного открытоячеистого звукопоглощающего вещества. Экологически грязной является также завершающая стадия его эксплуатации в составе штатного изделия (технического устройства) - шумопоглощающего модуля, с необходимостью его конечной утилизации по завершению жизненного цикла технического объекта, в составе которого он используется, а также утилизации производственно-технологических отходов и брака производства такого типа материалов и конструкций. Известно, что возрастающие объемы добычи дорогостоящего исходного углеводородного (нефть, газ) сырья, используемого для последующего производства синтетических полимерных пористых звукопоглощающих материалов, с учетом невосполнимости этих сырьевых углеводородных ресурсов, ведет к их неизбежному истощению, при сопутствующих осуществляемых технологических процессах загрязнения окружающей среды в процессах его добычи, транспортировки и последующей технологической переработке. Значительной технической проблемой является, в частности, экологически опасная (экологически грязная) утилизационная переработка вспененных открытоячеистых звукопоглощающих веществ, к примеру, наиболее широко используемых открытоячеистых пенополиуретанов, недопускающая (ограничивающая) их энергетическую утилизацию путем сжигания, характеризуемая также неудовлетворительной степенью пригодности (слабой восстребованностью - малыми объемами вторичного использования) к технологиям вторичной рециклированной переработки. Также имеет место сложность демонтажа и разделения адгезионно сопрягаемых разнородных типов материалов несущей звукопрозрачной оболочки и пористого звукопоглощающего вещества в составе такого типа структур шумопоглощающих модулей. Используемые традиционные технологические методы вторичной утилизационной рециклированной переработки акустических материалов, как правило, связаны со сложными термохимическими технологическими процессами их расщепления, что приводит, в том числе, к вынужденным дополнительным финансовым затратам, а также вызывает побочное негативное загрязняющее воздействие на окружающую среду от их реализации. Вторичная утилизационная рециклированная переработка продуктов фрагментации (фрагментов звукопоглощающих материалов, пористых вспененных или волокнистых полуфабрикатов, отдельных слоев и т.д.), проводимая, например, с целью извлечения электрической, тепловой и газовой энергии, скрытой в материалах органического происхождения, шлаках, содержащихся в продуктах фрагментации, требует применения весьма сложных, трудоемких и дорогостоящих технологий. Кроме того, сами продукты вторичной рециклированной утилизационной фрагментации, как правило, не являются однородными по своему структурному составу, что требует использования дополнительных технологических операций их дальнейшего разделения и затрудняет процесс такой переработки. В случае утилизации такого типа твердых полимерных отходов путем их последующего захоронения в могильниках также повышаются материальные затраты из-за нехватки свободных мест для их захоронения. В этих случаях имеет место отторжение значительных свободных пространств, которые могли бы быть использованы с пользой для общества.

В патенте РФ на изобретение №2442705, опубликованном 20.02.2012, представлена конструкция оболочечного шумопоглощающего модуля, содержащего в своем составе перфорированную несущую звукопрозрачную оболочку, выполненную из металлического или полимерного материала, или из цельноформованного прессованного жесткооболочного пористого волокнистого материала, заполненную хаотично рассредоточенными, с образованием воздушных зазоров, обособленными дроблеными звукопоглощающими элементами произвольной геометрической формы, габаритные размеры которых находятся преимущественно в диапазоне 10…50 мм. При этом внутренняя и/или внешняя поверхность перфорированных стенок оболочки футерована, по крайней мере, одним слоем защитной газовлагонепроницаемой звукопрозрачной пленки. Используемые обособленные дробленые звукопоглощающие элементы являются полуфабрикатными продуктами вторичной переработки пористых структур (вспененных открытоячеистых, волокнистых) деталей пакетов шумоизоляции автотранспортных средств, завершивших свой жизненный цикл или аналогичного типа вышедших из эксплуатации шумопоглощающих деталей состава пакетов шумоизоляции, используемых в шумоактивных энергетических установках и промышленно-технологическом оборудовании, шумопоглощающих строительных конструкциях, или технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них. Недостатком представленного технического решения является возможность исполнения технического устройства, как правило, в виде малогабаритного типа конструкций из-за его использования, преимущественно, в стесненных (загроможденных агрегатами и системами) пространствах моторных отсеков автотранспортных средств (в частности, легковых автомобилей). Это обусловлено ограниченным выбором использования заданных геометрических форм малогабаритных размеров несущей звукопрозрачной оболочки, ее физико-механических параметров, а также вызванных этим применением малогабаритных геометрических размеров обособленных дробленых звукопоглощающих элементов, помещенных в их полости и обеспечивающих поглощение звуковой энергии лишь в заданном ограниченном частотном диапазоне, характерном для конкретных излучателей звуковой энергии двигателей внутреннего сгорания легковых автомобилей. Такого типа рассматриваемое конструктивно-технологическое исполнение подразумевает недостаточно высокую достигаемую звукопоглощающую способность используемого технического устройства в актуальном низкочастотном диапазоне звукового спектра.

Заключительный обобщающий анализ известных технических решений, согласно рассмотренных аналогов заявляемого технического решения, свидетельствует о распространенном применении пористых звукопоглощающих веществ волокнистого и вспененного открытоячеистого типа для последующего производства как плосколистовых, так и цельноформованных (неправильной объемной геометрической формы) звукопоглощающих панелей. В качестве таковых могут быть рассмотрены:

- патент Германии DE 3242604, опубликован 24.04.1984;

- патент Германии DE 10245903, опубликован 01.04.2004;

- патент РФ 2282544, опубликован 27.08.2006;

- патент РФ 52809, опубликован 27.04.2006;

- заявка на изобретение РФ 2005132866, опубликована 27.04.2007.

Известны также многослойные комбинированные звукопоглощающие панели, дополнительно включающие в своем составе интегрированные компонентные элементы типа звукопрозрачных защитно-декоративных слоев, звукопрозрачных перфорированных слоев и армирующих элементов:

- патент US 5171619, опубликован 15.12.1992;

- патент US 6820720, опубликован 22.02.2001;

- заявка на изобретение US 2006099380, опубликована 11.03.2006;

- заявка на изобретение US 2007122594, опубликована 31.03.2007;

- заявка на изобретение DE 2004011483, опубликована 23.12.2004;

- заявка на изобретение WO 2005/069273, опубликована 28.07.2005;

- заявка на изобретение WO 01/92086, опубликована 12.06.2001;

- патент ЕР 1493623, опубликован 05.01.2005;

- патент ЕР 1878568, опубликован 16.01.2008;

- патент DE 10332172, опубликован 21.10.2004;

- патент RU 2296066, опубликован 27.03.2007;

- патент RU 2081010, опубликован 10.06.1997;

- патент RU 2268986, опубликован 27.01.2006;

- патент GB 1505213, опубликован 30.03.1978;

- патент GB 2163388, опубликован 26.02.1986;

- патент RU 52109, опубликован 10.03.2006;

- патент RU 73005, опубликован 10.05.2008.

Наряду с монолитными сплошными структурами акустических материалов, известны также звукопоглощающие панели, составленные из дробленных пористых звукопоглощающих веществ, образующих воздухопродуваемые звукопоглощающие структуры в сочетании с используемыми несущими конструктивными элементами и защитно-декоративными слоями материалов, закладными внутренними армирующими конструктивными элементами и звукопрозрачными связующими адгезионными веществами:

- патент RU 2481976, опубликован 20.11.2012;

- патент RU 2490150, опубликован 20.08.2013;

- патент RU 2542607, опубликован 10.07.2014.

Наиболее близким из семейства рассмотренных выше известных технических устройств, совпадающим с заявляемым техническим решением по максимальному числу существенных признаков, определено техническое решение по патенту на изобретение RU 2525709 (опубликован 20.08.2014), которое принято в качестве ПРОТОТИПА. В принятом в качестве прототипа патенте на изобретение представлен универсальный оболочечный шумопоглощающий модуль, содержащий внешнюю звукопрозрачную оболочку одно- или многослойного исполнения, изготовленную из металлического или полимерного материала или из комбинированной слоистой структуры разнородных конструкционных материалов, образующую замкнутую формованную обособленную емкость, во внутренней полости которой помещено пористое звукопоглощающее вещество, представленное обособленными дробленными фрагментированными звукопоглощающими элементами, изготовленными из идентичных или различных типов структур и марок звукопоглощающих материалов, характеризуемых идентичными или отличающимися физическими характеристиками, химическим составом, пористостью, количественным составом и сочетанием используемых типов структур пористых слоев в составе одно- и/или их многослойных комбинаций, идентичной или отличающейся геометрической формы и габаритных размеров, произведенных из утилизируемых отходов, представленных в виде технологически переработанных методом дробления пористых звукопоглощающих структур деталей, демонтированных с утилизируемых технических объектов, преимущественно деталей шумоизоляционных пакетов транспортных средств, завершивших свой жизненный цикл, и/или из технологических отходов и брака производства пористых звукопоглощающих материалов и деталей из них. Форма внешней звукопрозрачной оболочки представлена, преимущественно, правильными геометрическими фигурами объемных полостных элементов, толщина стенки внешней звукопрозрачной оболочки не превышает 3 мм. Ее составным структурным конструкционным материалом, преимущественно, является сплошной воздухонепродуваемый слой эластичной полимерной пленки или металлической фольги, или воздухопродуваемый перфорированный слой эластичной полимерной пленки или металлической фольги, или воздухопродуваемый волокнистый слой нетканого полотна или тканевого материала, или перфорированный слой толщиной 0,2…2,0 мм металлического или полимерного материала, или их многослойных комбинированных сочетаний. Наряду с достигаемыми эффектами звукопоглощения, известное техническое устройство по прототипу характеризуется улучшенными показателями в отношении его экономических (стоимостных) и экологических свойств. В нем используются экологически «чистые», исключающие «грязные» термохимические преобразования, технологии утилизации твердых полимерных отходов. Они базируются на применении рециклированной переработки твердых полимерных отходов с использованием технологий их механического фрагментарного дробления. Тем самым обеспечивается замещающее ресурсоэнергосбережение невозобновляемых углеводородных сырьевых продуктов (нефти, природного газа), используемых для производства полимерных звукопоглощающих материалов и конструкций деталей и узлов. Известное по прототипу техническое устройство, в это же время, обладает техническими недостатками в отношении простоты и эффективности целенаправленного управления частотной акустической характеристикой (обеспечением повышенных звукопоглощающих свойств в заданном частотном диапазоне звукового спектра), производимого исключительно соответствующим подбором заданного структурного состава его отдельных элементов (компонентов). Подразумевается возможность реализации целенаправленного управления звукопоглощающими свойствами технического устройства (усиления звукопоглощающих свойств) в задаваемом конкретном ограниченном частотном диапазоне, которое необходимо достигнуть для конкретного шумогенерирующего технического объекта, характеризуемого конкретным выраженным (доминирующим) спектром звукового излучения. Это не позволяет в необходимых случаях расширять области использования известного технического решения, повышать эффективность решения конкретной технической задачи шумоглушения, при имеющихся ограничениях габаритных, массовых и стоимостных характеристик его конструктивно-технологических исполнений (без увеличения объема пористого воздухопродуваемого звукопоглощающего вещества и компоновочных габаритов технического устройства, включая его стоимостные характеристики). На устранение указанных технических и стоимостных показателей технического устройства направлено заявляемое техническое решение.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в улучшении звукопоглощающих характеристик технического устройства, представленного комбинированной звукопоглощающей панелью, по подавлению акустического излучения, генерируемого шумогенерирующими техническими объектами, распространяющегося, в частности, в замкнутых ограниченных пространствах (например, в производственных, технических, общественных, бытовых и жилых помещениях, или ограниченных замкнутых (частично замкнутых) объемах шумогенерирующих технических объектов типа моторных отсеков, кабин или пассажирских помещений различных транспортных средств и энергетических установок). Технический результат достигается за счет размещения (интегрирования) в используемой пористой воздухопродуваемой дробленной звукопоглощающей структуре вещества комбинированной звукопоглощающей панели, соответствующих полостных акустических камер, представленных в виде акустических резонаторных камер (акустических резонаторов Гельмгольца). Достигаемое при этом эффективное снижение звуковой энергии, реализуемое в расширенном частотном диапазоне звукового спектра, обусловлено соответствующим конструктивно-технологическим комбинированным совмещением частотно-настроенного подавления звуковой энергии (энергии распространяемых звуковых волн) на выделяющихся (доминирующих) в частотных спектрах шума слабозадемпфированных низкочастотных акустических резонансов. Физический эффект базируется на реализуемых звукоподавляющих эффектах функционирующей акустической колебательной системы, возбуждаемой падающими на нее звуковыми волнами, которая избирательно (дополнительно) поглощает акустическую энергию (преобразует ее в тепловую энергию) на звуковых частотах, близких к собственной (резонансной) частоте колебаний образованного акустического резонатора Гельмгольца, которые осуществляются одновременно с реализуемым высокоэффективным широкополосным звукопоглощением, производимым дробленной пористой воздухопродуваемой структурой звукопоглощающего вещества. В физический процесс поглощения звуковой энергии включаются при этом также и дополнительные звукопоглощающие поверхностные зоны, образованные свободными поверхностями граней каждого из обособленных дробленых фрагментированных звукопоглощающих элементов. Также имеет