УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ЗВУКОВ И АВТОТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАКОЕ УСТРОЙСТВО
NOISE KILLER AND VEHICLE WITH SUCH DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение, и известный уровень техники
Настоящее изобретение относится к устройству согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения для подавления звуков, созданных одним или более создающими звук элементами оборудования, и автотранспортному средству, содержащему такое устройство.
Шум от автотранспортных средств, например грузовиков и автобусов, является заметной социальной проблемой. Относительно простая и экономичная мера по уменьшению шума от двигателя внутреннего сгорания автотранспортного средства заключается в ограждении двигателя от окружающей среды посредством корпуса, чтобы, тем самым, сдерживать шум, создаваемый двигателем. Другие создающие звук элементы оборудования, например компрессор и/или коробка передач, соединенная с двигателем, могут быть помещены в такой корпус вместе с двигателем. Для максимизации шумоподавляющего эффекта корпус необходимо максимально герметизировать. Однако, чтобы обеспечивать подачу воздуха, требуемую для охлаждения двигателя, пространство двигателя, огороженное корпусом, должно быть вентилируемым и корпус в связи с этим должен быть обеспечен впусками и выпусками, с помощью которых окружающий воздух имеет возможность протекать в и из корпуса. Для предотвращения создания путей выхода недопустимых звуков из корпуса через его выпуски воздух может отводиться через лабиринтообразный канал, расположенный близко к выпуску корпуса и выполненный таким образом, чтобы служить в качестве ловушки для звуков и позволять воздуху проходить через него. Недостаток такого традиционно выполненного лабиринтообразного канала заключается в том, что он приводит к сильному противодавлению, которое препятствует циркуляции воздуха через корпус.
Задача изобретения
Задачей настоящего изобретения является предложение устройства, которое хорошо пригодно для ограничения шума от одного или более создающих звук элементов оборудования и которое в то же время обеспечивает хороший поток воздуха.
Сущность изобретения
Согласно настоящему изобретению указанная задача решается посредством устройства, имеющего признаки, определенные в пункте 1 формулы изобретения.
Устройство согласно изобретению содержит
- корпус, предназначенный для размещения вокруг одного или более создающих звук элементов оборудования для того, чтобы ограждать их от окружающей среды и, тем самым, подавлять их звуки, причем корпус имеет впуск, через который воздух имеет возможность втекать в корпус, и
- звукоподавляющую панель, которая расположена в корпусе и через которую воздух имеет возможность вытекать из корпуса.
Звукоподавляющая панель содержит первую стенку, которая обращена по направлению внутрь корпуса, и вторую стенку, которая продолжается вдоль и на расстоянии от первой стенки, оставляя пространство потока между двумя стенками. Первая стенка обеспечена множеством отверстий, через которые воздух имеет возможность втекать в указанное пространство потока между стенками, и средство рассеивания расположено на второй стенке прямо противоположно каждому отверстию. Каждое средство рассеивания выступает от второй стенки по направлению к соответственному отверстию в первой стенке и выполнено с возможностью отклонять воздух, который течет через это отверстие по направлению ко второй стенке, так, что далее этот поток воздуха отводится в различных других направлениях в указанном пространстве потока. По меньшей мере некоторые внутренние поверхности указанного пространства потока покрыты звукопоглощающим материалом. Звукоподавляющая панель дополнительно имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие, которое соединено с указанным пространством потока и через которое воздух имеет возможность вытекать из пространства потока и уходить в окружающую среду.
Путем целесообразного подбора пригодного размера отверстий в ее первой стенке и расстояния между ее первой и второй стенками звукоподавляющая панель может быть без труда выполнена с возможностью обеспечивать требуемый массовый поток воздуха через корпус так, что противодавление, вызванное панелью, ограничивается пригодным уровнем. Различные средства рассеивания отклоняют поток воздуха, который попадает на них через отверстия в первой стенке, в пространство между двумя стенками так, что он отводится в различных других направлениях в пространство потока между стенками. Это отклонение средствами рассеивания предотвращает поток воздуха от движения прямо на вторую стенку и, тем самым, уменьшает противодавление, которое возникает, когда воздух проходит через отверстия в первой стенке в пространство между двумя стенками. В пространстве потока поток воздуха распределяется по большой поверхности между двумя стенками, и акустическая энергия звуковых волн, которые попадают в пространство потока через отверстия в первой стенке, абсорбируется звукопоглощающим материалом, расположенным на одной или более внутренних поверхностях пространства потока. Таким образом шум отсекается и, тем самым, предотвращается от продвижения из корпуса в окружающую среду. Когда воздух течет в пространство потока через множество отверстий в первой стенке и отклоняется в различных других направлениях средствами рассеивания, он будет протекать во многих различных направлениях в пределах пространства потока, при этом различные потоки воздуха будут попадать один на другой и, тем самым, создавать турбулентный поток воздуха в пределах пространства потока, облегчая старания звукопоглощающего материала по поглощению акустической энергии указанных звуковых волн.
Согласно варианту выполнения изобретения сторона второй стенки, которая обращена по направлению к пространству потока, является плоской за исключением областей этой стороны, которые покрыты указанными средствами рассеивания, а именно каждая из них принимает форму выступа на этой в остальном плоской стороне второй стенки. Плоские поверхности второй стенки обеспечивают поток воздуха через пространство потока и помогают ограничивать противодавление, вызванное звукоподавляющей панелью.
Согласно другому варианту выполнения изобретения сторона первой стенки, которая обращена по направлению к пространству потока, является плоской. Плоские поверхности первой стенки обеспечивают поток воздуха через пространство потока и помогают ограничивать противодавление, вызванное звукоподавляющей панелью.
Другие предпочтительные признаки устройства согласно изобретению обозначены зависимыми пунктами формулы изобретения и описанием, приведенным ниже.
Изобретение также относится автотранспортному средству, имеющему признаки, определенные в пункте 15 формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение описано более подробно на основе примеров варианта выполнения со ссылкой на приложенные чертежи, среди которых:
Фиг.1 представляет собой схематическое продольное сечение устройства согласно варианту выполнения настоящего изобретения с двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач, которые заключены в корпус устройства,
Фиг.2 представляет собой схематическое продольное сечение части звукоподавляющей панели, которая сама по себе образует часть устройства согласно фиг.1,
Фиг.3 представляет собой схематический вид в частичном разрезе в перспективе части звукоподавляющей панели согласно фиг.1,
Фиг.4 представляет собой схематический вид в перспективе средства рассеивания, которое образует часть звукоподавляющей панели согласно фиг.1,
Фиг.5 представляет собой схематическое продольное сечение части звукоподавляющей панели согласно альтернативной конфигурации, и
Фиг.6 представляет собой схематическое продольное сечение части звукоподавляющей панели согласно другой альтернативной конфигурации.
Подробное описание вариантов выполнения изобретения
Фиг.1 иллюстрирует устройство 10 для подавления звуков согласно варианту выполнения настоящего изобретения. Устройство 10 содержит корпус 11, предназначенный для размещения вокруг одного или более создающих звук элементов 1, 2 для их ограждения от окружающей среды и, тем самым, подавления звуков, созданных ими, когда они функционируют. В проиллюстрированном примере двигатель 1 внутреннего сгорания и коробка 2 передач автотранспортного средства заключены в корпус 11. Корпус имеет впуск 12, через который воздух имеет возможность втекать в корпус для охлаждения двигателя 1 и коробки 2 передач. В проиллюстрированном примере вентилятор 3, приводимый во вращение двигателем, расположен близко к впускному отверстию 12 корпуса, чтобы создавать принудительный поток воздуха из окружающей среды в корпус 11 через впускное отверстие. Внутренние поверхности стенок корпуса предпочтительно покрыты звукопоглощающим материалом 15, например, в форме стекловолоконной ткани, пенопласта, хлопка или других тканей или некоторого другого пригодного материала со звукопоглощающими характеристиками.
Устройство 10 дополнительно содержит звукоподавляющую панель 20, которая расположена в корпусе 11 и через которую воздух имеет возможность вытекать из корпуса. В проиллюстрированном примере впускное отверстие 12 корпуса расположено в концевой стенке 13 корпуса, которая обращена вперед в нормальном направлении перемещения транспортного средства, тогда как звукоподавляющая панель 20 расположена в или служит в качестве концевой стенки корпуса, которая обращена назад относительно нормального направления перемещения транспортного средства.
Звукоподавляющая панель 20 содержит первую стенку 21, которая обращена по направлению внутрь корпуса, и вторую стенку 22, которая продолжается вдоль и на расстоянии от первой стенки 21, оставляя пространство потока 23 между двумя стенками. В варианте выполнения, изображенном на фиг.1-3, вторая стенка 22 расположена прямо противоположно первой стенке 21. Первая стенка обеспечена множеством отверстий 24, через которые воздух имеет возможность вытекать из внутреннего пространства 14 корпуса в пространство 23 потока между стенками 21, 22. Эти отверстия 24 распространены по первой стенке 21 и предпочтительно являются круглыми или по существу круглыми с диаметром 5-20 см. Однако, альтернативно, они могут иметь некоторую другую форму и могут, например, быть эллиптическими, квадратными или прямоугольными.
Средство 25 рассеивания расположено на второй стенке 22 прямо противоположно каждому отверстию 24. Каждое средство 25 рассеивания выступает от второй стенки 22 по направлению к соответственному отверстию 24 в первой стенке 21 и выполнено с возможностью отклонять воздух, который через соответственное отверстие 24 течет из внутреннего пространства 14 корпуса по направлению ко второй стенке, так, что далее этот поток воздуха отводится в различных других направлениях в пространстве 23 потока между стенками 21, 22. Пространство 23 потока открыто во всех направлениях вокруг каждого из отверстий 24 в первой стенке 21, при этом поток воздуха в пространстве 23 потока может свободно протекать во всех направлениях параллельно стенкам 21, 22.
Каждое средство 25 рассеивания сужается от второй стенки 22 по направлению к первой стенке 21 и предпочтительно отцентровано относительно соответственного отверстия 24 в первой стенке 21. В изображенном варианте выполнения каждое средство 25 рассеивания имеет вершину 26, которая направлена к соответственному отверстию 24 в первой стенке 21 и которая расположена в продолжение осевой линии 27 этого отверстия. Также в изображенном варианте выполнения средства 25 рассеивания вращательно симметричны.
Боковые поверхности 28 каждого средства 25 рассеивания имеют предпочтительно вогнутую форму, если смотреть в продольном сечении средства рассеивания, как проиллюстрировано на Фиг.1 и 2. Таким образом, средство 25 рассеивания сообщает мягкое отклонение вышеуказанному потоку воздуха. Однако, альтернативно, боковые поверхности 28 каждого средства рассеивания могут быть прямыми и наклоненными, если смотреть в продольном сечении средства рассеивания. В этом последнем случае средства 25 рассеивания могут, например, быть коническими или пирамидальными.
Сторона первой и/или второй стенок 21, 22, которая обращена по направлению к пространству 23 потока, по меньшей мере частично покрыта звукопоглощающим материалом 29, например, в форме стекловолоконной ткани, пенопласта, хлопка или других тканей или некоторого другого пригодного материала с звукопоглощающими характеристиками. В изображенном варианте выполнения сторона второй стенки 22, которая обращена по направлению к пространству 23 потока, покрыта звукопоглощающим материалом 29, тогда как первая стенка 21 покрыта звукопоглощающим материалом 30 на ее стороне, которая обращена по направлению к внутреннему пространству 14 корпуса. Предпочтительно одно или более средств 25 рассеивания, предпочтительно все из них, покрыты звукопоглощающим материалом 29.
В варианте выполнения, изображенном на Фиг.1-3, сторона первой стенки 21, которая обращена по направлению к пространству 23 потока, является плоской.
Сторона второй стенки 22, которая обращена по направлению к пространству 23 потока, также является плоской за исключением областей на этой стороне, которые покрыты средствами 25 рассеивания. Каждое средство 25 рассеивания образует выступ на этой в остальном плоской стороне второй стенки 22. Плоские участки второй стенки 22 продолжаются предпочтительно параллельно первой стенке 21.
Звукоподавляющая панель 20 дополнительно имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие 31, которое соединено с пространством 23 потока и через которое воздух имеет возможность вытекать из пространства 23 потока и уходить в окружающую среду. Каждое выпускное отверстие 31 предпочтительно расположено на боковом краю 32 звукоподавляющей панели 20 и продолжается между первой стенкой 21 и второй стенкой 22. Звукоподавляющая панель 20 содержит предпочтительно два или более таких выпускных отверстия 31, расположенных на двух или более ее боковых краев. Общая площадь поперечного сечения выпускных отверстий 31 предпочтительно больше или равна общей площади поперечного сечения отверстий 24 в первой стенке 21.
Звукоподавляющая панель 20, которая образует часть устройства 10, может альтернативно содержать одну или более дополнительных стенок в дополнение к вышеуказанным первой и второй стенкам 21, 22, как на фиг.5 и 6.
Фиг.5 иллюстрирует альтернативную конфигурацию звукоподавляющей панели 20, содержащую
- первую стенку 21, обращенную по направлению внутрь корпуса,
- вторую стенку 22, продолжающуюся вдоль и на расстоянии от первой стенки 21 так, чтобы оставлять пространство 23 потока между первой стенкой 21 и второй стенкой 22, и
- третью стенку 33, продолжающуюся вдоль и на расстоянии от второй стенки 22 так, чтобы оставлять пространство 34 потока между второй стенкой 22 и третьей стенкой 33.
Первая стенка 21 звукоподавляющей панели, изображенной на фиг.5, выполнена таким же образом, как и первая стенка 21 звукоподавляющей панели на фиг.1-3. Средство 25 рассеивания расположено на второй стенке 22 прямо противоположно каждому отверстию 24 в первой стенке 21. Каждое средство 25 рассеивания выступает от второй стенки 22 по направлению к соответственному отверстию 24 в первой стенке 21 и выполнено с возможностью отклонять воздух, который через это отверстие 24 течет из внутреннего пространства 14 корпуса по направлению ко второй стенке, так, что далее этот поток воздуха отводится в различных других направлениях в пространстве 23 потока между стенками 21, 22. Пространство 23 потока открыто во всех направлениях вокруг каждого из отверстий 24 в первой стенке, при этом поток воздуха в пространстве 23 потока может свободно протекать во всех направлениях параллельно первой и второй стенкам 21, 22. Вторая стенка 22 в этом случае обеспечена множеством отверстий 35, через которые воздух имеет возможность вытекать из пространства 23 потока между первой и второй стенками 21, 22 в пространство потока 34 между второй и третьей стенками 22, 33. Эти отверстия 35 смещены относительно отверстий 24 в первой стенке 21 и являются предпочтительно круглыми или по существу круглыми с диаметром 5-20 см. Однако, альтернативно, отверстия 35 могут иметь некоторую другую форму и могут, например, быть эллиптическими, квадратными или прямоугольными. Средство 36 рассеивания расположено на третьей стенке 33 прямо противоположно каждому отверстию 35 во второй стенке 22. Каждое средство 36 рассеивания выступает от третьей стенки 33 по направлению к соответственному отверстию 35 во второй стенке 22 и выполнено с возможностью отклонять воздух, который через это отверстие 35 течет из пространства 23 потока между первой и второй стенками 21, 22 по направлению к третьей стенке 33, так, что далее этот поток воздуха отводится в различных других направлениях в пространстве 34 потока между второй и третьей стенками 22, 33. Пространство 34 потока открыто во всех направлениях вокруг каждого из отверстий 35 во второй стенке 22, при этом поток воздуха в пространстве 34 потока может свободно протекать во всех направлениях параллельно второй и третьей стенкам 22, 33.
В звукоподавляющей панели, изображенной на Фиг.5, сторона второй стенки 22, которая обращена по направлению к пространству 23 потока, и сторона третьей стенки 33, которая обращена по направлению к пространству 34 потока, покрыты звукопоглощающим материалом 29. Средства 25, 36 рассеивания подобным образом покрыты звукопоглощающим материалом 29. Плоские участки второй и третьей стенок 22, 33 продолжаются предпочтительно параллельно первой стенке 21.
Фиг.6 иллюстрирует альтернативную конфигурацию звукоподавляющей панели 20, содержащую
- первую стенку 21, обращенную по направлению внутрь корпуса,
- вторую стенку 22, продолжающуюся вдоль и на расстоянии от первой стенки 21 так, чтобы оставлять пространство 23 потока между первой стенкой 21 и второй стенкой 22, и
- третью стенку 37, продолжающуюся между и на расстоянии от первой и второй стенок 21, 22 так, чтобы разделять указанное пространство 23 потока на первый участок 23а между второй стенкой 22 и третьей стенкой 37 и второй участок 23b между третьей стенкой 37 и первой стенкой 21.
Первая и вторая стенки 21, 22 звукоподавляющей панели, изображенной на фиг.5, выполнены таким же образом, как и первая и вторая стенки 21, 22 звукоподавляющей панели на фиг.1-3. В третьей стенке 37 расположено соответствующее отверстие 38 прямо противоположно каждому отверстию 24 в первой стенке 21. Таким образом каждое отверстие 38 в третьей стенке 37 выровнено с соответствующим отверстием 24 в первой стенке 21. Каждое средство 25 рассеивания продолжается через соответственное отверстие 38 в третьей стенке 37 по направлению к соответственному отверстию 24 в первой стенке 21 и выполнено с возможностью отклонять воздух, который через это отверстие в первой стенке течет от внутреннего пространства 14 корпуса по направлению ко второй стенке 22, так, что далее этот поток воздуха отводится в различных других направлениях на первом и втором участках 23а, 23b пространства 23 потока между первой и второй стенками 21, 22. Первый участок 23а пространства 23 потока открыт во всех направлениях вокруг каждого из отверстий 38 в третьей стенке 37, при этом поток воздуха на этом участке 23а пространства потока может свободно протекать во всех направлениях параллельно второй и третьей стенкам 22, 37. Второй участок 23b пространства 23 потока открыт во всех направлениях вокруг каждого из отверстий 24 в первой стенке 21, при этом поток воздуха на этом участке 23b пространства потока может свободно протекать во всех направлениях параллельно первой и третьей стенкам 21, 37.
В звукоподавляющей панели, изображенной на Фиг.6, сторона второй стенки 22, которая обращена по направлению к первому участку 23а пространства 23 потока, и сторона третьей стенки 37, которая обращена по направлению ко второму участку 23b пространства 23 потока, покрыты звукопоглощающим материалом 29. Средства 25 рассеивания также покрыты звукопоглощающим материалом 29. Плоские участки второй и третьей стенок 22, 37 продолжаются предпочтительно параллельно первой стенке 21.
Средства 25, 36 рассеивания звукоподавляющей панели, изображенной на фиг.5 и 6, могут быть выполнены подобно средствам 25 рассеивания, описанным выше, звукоподавляющей панели на фиг.1-3.
Устройство 10 согласно изобретению предназначено особенно для использования в тяжелых автотранспортных средствах, например автобусе, тягаче или грузовике.
Разумеется, изобретение никоим образом не ограничено вариантами выполнения, описанными выше, так как многие возможности для его преобразования, вероятно, очевидны специалисту в области техники без отклонения от базового замысла изобретения, который определен в приложенной формуле изобретения.