ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА (ГШ)
NOISE MUFFLER (NM)

Предлагаемое изобретение относится к области снижения шума аэродинамических источников и может быть использовано в сетях воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Известным является трубчатый глушитель шума, содержащий изготовленную из перфорированного листового материала или сетки трубу, образующую канал для прохода воздуха, и охватывающий ее герметичный кожух, пространство между которыми заполнено звукопоглощающим материалом (Г.Л. Осипов, Е.Я. Юдин, Г. Хюбнер и др. - М.: Стройиздат, 1987).
Этот глушитель удобен тем, что форма перфорированной трубы и охватывающего ее кожуха не зависят друг от друга, что позволяет в тесных помещениях использовать для его установки свободное место. Однако недостатком такого глушителя является невозможность его использования для воздуховодов, размер поперечного сечения которых превышает 500 мм. Это обусловлено тем, что при превышении указанного размера воздуховода поглощение звука снижается вследствие ослабления воздействия поглощающих стенок на звуковое поле в середине глушителя.
Прототипом предлагаемого глушителя шума может служить глушитель шума, содержащий корпус с размещенным в нем, по меньшей мере, одним вытянутым поперек потока рядом звукопоглощающих элементов, установленных с образованием между собой каналов для прохода воздуха, причем каждый звукопоглощающий элемент снабжен перегородкой, включающей двугранный угол с внутренней областью расположенной со стороны входа звуковых волн в глушитель и наружными поверхностями граней, обращенными в сторону каналов для прохода воздуха (Патент РФ на изобретение №2178124, кл. F24F 13/24, опубл. 10.01.2002 г.).
Недостатком данного глушителя шума является низкая степень снижения уровня шума при переменном направлении потока и отсутствие удобства монтажа глушителя в сеть воздуховодов.
Технической задачей является создание варианта конструктивного исполнения устройства, обладающего более высокой эффективностью снижения уровня шума при переменном направлении потока воздуха и более высоким удобством монтажа глушителя в сеть воздуховодов.
Техническим результатом конструктивного исполнения глушителя шума является повышение степени снижения шума при переменном направлении потока воздуха и повышение удобства монтажа глушителя в сеть воздуховодов.
Дополнительным техническим результатом является повышение степени снижения шума при переменном направлении потока воздуха и снижение уровня шума.
Указанный технический результат в предложенном варианте конструктивного исполнения глушителя шума, достигается тем, что в известном глушителе шума, содержащем корпус с размещенным нем, по меньшей мере, одним вытянутым поперек потока рядом звукопоглощающих элементов, установленных с образованием между собой каналов для прохода воздуха, причем каждый звукопоглощающий элемент снабжен перегородкой, включающей двугранный угол с внутренней областью расположенной со стороны входа звуковых волн в глушитель и наружными поверхностями граней, обращенными в сторону каналов для прохода воздуха, при этом каждая из перегородок состоит из пары оппозитных двугранных углов с пересекающими друг друга гранями и «+» - образным поперечным сечением, при этом внутренняя область одного из двугранных углов расположена со стороны входа звуковых волн в глушитель, по типу акустического экрана, а внутренняя область другого двугранного угла расположена со стороны выхода звуковых волн и воздуха из глушителя, причем наружные поверхности граней двугранных углов обращены в сторону каналов для прохода воздуха или перегородки выполнены в форме гофрированных пластин W-образного профиля в профильных поперечных сечениях, причем каждая гофрированная пластина, включает пару двугранных углов, внутренние области которых расположены со стороны входа звуковых волн в глушитель, по типу акустических экранов, а наружные поверхности двух боковых граней двугранных углов обращены в сторону каналов для прохода воздуха, при этом две другие наружные поверхности двух граней расположены со стороны выхода звуковых волн и воздуха из глушителя.
Повышение степени снижения шума при переменном направлении потока воздуха достигается тем, что каждый звукопоглощающий элемент выполнен в виде цилиндра обращенного цилиндрической стенкой в сторону выхода и входа потока воздуха в глушитель.
Снижение уровня шума достигается тем, что цилиндры каждого последующего, вытянутого поперек потока воздуха, ряда перекрывают на просвет каналы между цилиндрами предыдущего ряда.
Сущность варианта конструктивного исполнения глушителя шума поясняется чертежами: на фиг. 1 схематически изображен глушитель шума с +-образными в поперечных сечениях перегородками (продольный разрез); на фиг. 2 схематически изображен глушитель шума с перегородками в форме гофрированных W-образных пластин.
Глушитель шума содержит перегородки 1, каждая из которых состоит из пары оппозитных двугранных углов 2 с пересекающими друг друга гранями и +-образным поперечным сечением или перегородки в форме гофрированных пластин W-образного профиля 3, включающих по паре двугранных углов 4 и звукопоглощающие элементы в форме цилиндров 5.
Глушитель шума работает следующим образом.
Звук от вентилятора поступает в глушитель через один из открытых торцов корпуса и начинает распространяться как по каналам, образованным звукопоглощающими элементами в форме цилиндров 5, так и внутри последних, внутреннее пространство которых вокруг перегородок 1, состоящих из пары оппозитных двугранных углов 2 (на фиг. 1) или перегородок в формегофрированных пластин W-образного профиля 3 (на фиг. 2) заполнено минеральной ватой. Энергия акустических колебаний воздуха за счет трения о волокна минеральной ваты уменьшается и переходит в тепловую. При этом звуковые волны, проходя внутри звукопоглощающих элементов, встречают на своем пути перегородки 1 или 3 и частично отражаются от них в сторону источника звука и вторично проходят через слой звукопоглощающего материала (минеральной ваты), в результате чего происходит диссипация их звуковой энергии, что приводит к снижению суммарного уровня шума. Каждая перегородка 1 включает два оппозитных двугранных угла 2, внутренняя область одного из которых расположена со стороны входа звуковых волн в глушитель, по типу акустического экрана, а внутренняя область другого двугранного угла 2 расположена со стороны выхода звуковых волн и воздуха из глушителя, причем наружные поверхности граней двух двугранных углов 2 обращены в сторону каналов для прохода воздуха. При изменении направления потока воздуха глушитель выполняет свои функции и также эффективно может снижать уровень шума. Перегородки могут быть выполнены в форме гофрированных пластин W-образного профиля 3 в профильных поперечных сечениях, при этом каждая гофрированная пластина 3, включает пару, соединенных друг с другом, двугранных углов 4, внутренние области которых расположены со стороны входа звуковых волн в глушитель, по типу акустических экранов, а наружные поверхности двух боковых граней двугранных углов 4 обращены в сторону каналов для прохода воздуха, при этом две другие наружные поверхности двух граней расположены со стороны выхода звуковых волн и воздуха из глушителя. При изменении направления потока воздуха глушитель выполняет свои функции и также эффективно может снижать уровень шума. В случае выполнения звукопоглощающих элементов в виде тел удобообтекаемой формы - цилиндров 5, воздух, проходящий через глушитель под действием сил давления, создаваемых вентилятором, обтекает цилиндры 5 с образованием минимального количества и масштаба вихрей или совсем без них. Это снижает уровень шума, генерируемого собственно глушителем, что вносит дополнительный вклад в повышение степени снижения шума. Каждый звукопоглощающий элемент, выполнен в форме цилиндра 5 и обращен цилиндрической стенкой в сторону выхода и входа потока воздуха в глушитель, при этом продольные оси цилиндров 5 расположены параллельно друг другу, причем цилиндры 5 каждого последующего, вытянутого поперек потока воздуха, ряда перекрывают на просвет каналы между цилиндрами 5 предыдущего ряда. Звуковые волны высокой частоты распространяются преимущественно по прямой и плохо огибают препятствия, поэтому эти волны при выходе из каналов, образованных цилиндрами 5 предыдущего ряда, встречают сразу на своем пути цилиндры 5 последующего ряда, выполняющие в этом случае роль препятствий, частично отражаясь от которых, а частично проходя дальше сквозь них, теряют свою энергию, способствуя этим дополнительному снижению шума. Наиболее высокая степень снижения уровня шума наблюдается в случае, когда цилиндры 5 каждого последующего ряда перекрывают на просвет каналы между цилиндрами 5 предыдущего ряда. При изменении направления потока воздуха глушитель выполняет свои функции и также эффективно может снижать уровень шума ввиду симметричной формы цилиндров 5.