ES2234146T3 - Dispositivo mejorado de atenuacion de sonido. - Google Patents
Dispositivo mejorado de atenuacion de sonido.Info
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Abstract
Dispositivo (1) de atenuación de sonido para un conducto (8) de transporte de gas, comprendiendo dicho dispositivo un núcleo (5) de material acústicamente absorbente sustancialmente encerrado dentro de una película (6) impermeable para evitar un contacto directo entre el material acústicamente absorbente y el gas que fluye a través de dicho conducto de transporte de gas, manteniéndose encerrado en posición dicho material absorbente o bien entre al menos dos placas (3) perforadas de cubierta o entre al menos una superficie interna del conducto (8) y una o más placas (3) perforadas de cubierta y en el que se proporciona entre las placas (3) perforadas de cubierta y la película (6) impermeable, un primer medio (7) de separación para evitar un contacto entre la película (6) y las placas perforadas de cubierta y un primer medio (7) de bloqueo para impedir el flujo interno de aire entre la película (6) y las placas perforadas de cubierta, caracterizado porque se proporciona adicionalmente entrela película (6) impermeable y el material (5) acústicamente absorbente, un segundo medio (7) de separación para evitar un contacto entre la película (6) y el material (5) acústicamente absorbente y un segundo medio (7) de bloqueo para impedir el flujo interno de gas entre la película y el material acústicamente absorbente, siendo la disposición tal que la película (6) impermeable es movible en un espacio entre el material (5) acústicamente absorbente y la placa (3) perforada de cubierta.
Description
Dispositivo mejorado de atenuación de sonido.
La presente invención se refiere a un dispositivo
mejorado de atenuación de sonido. Más particularmente, pero no
exclusivamente, la invención se refiere a un dispositivo mejorado de
atenuación de sonido apropiado para utilizar en conductos de
ventilación, de aire acondicionado, de gas de combustión, de escape
y otros de transporte de gas o aire. La invención también tiene una
aplicación particular en industrias de tratamiento de alimentos.
La insonorización de tales conductos de
transporte de gas puede conseguirse con el uso de material
acústicamente absorbente dentro del conducto para absorber energía
acústica. Uno de los problemas asociados con el uso de material
acústicamente absorbente en los conductos de transporte de gas es
que un material de este tipo es propenso a la erosión o a rasgarse
por el flujo de gas a través del conducto. De forma similar, como
resultado de las partículas en suspensión en el aire presentes en el
flujo de gas a través del conducto, puede producirse la
contaminación, el atascamiento u otra obstrucción del material
acústicamente absorbente. Por consiguiente, en dispositivos de
atenuación de sonido conocidos para utilizar en conductos de
transporte de gas, el material acústicamente absorbente normalmente
está protegido por la combinación de una cubierta exterior perforada
(normalmente metálica) y una capa interna protectora delgada. La
capa interna protectora puede ser un material fibroso permeable, tal
como un tejido de fibra de vidrio. En entornos polvorientos, o donde
la higiene requiere encapsular todas las fibras, la capa interna
protectora puede comprender una película impermeable o bien para
evitar que el material absorbente se contamine por el polvo que
lleva el gas o bien para evitar el rasgado del material
acústicamente absorbente.
El documento
EP-A-0236810 describe un panel
absorbente de sonido que comprende un núcleo de material absorbente
de sonido sostenido entre dos placas perforadas, con una cubierta de
lámina metálica adherida a las superficies exteriores de las placas
perforadas.
Para un rendimiento efectivo del dispositivo de
atenuación de sonido en el que se utiliza una película impermeable,
ni la cubierta exterior perforada ni el material de absorción
acústica deberían estar en contacto directo con la película
protectora, sino que en su lugar debería haber un espacio de aire a
ambos lados de la misma. Estos espacios de aire permiten que la
película se mueva libremente en respuesta a fuerzas acústicas
generadas por las ondas de presión en el gas, permitiendo que el
sonido se transmita de forma más efectiva al interior del material
acústicamente absorbente para una atenuación aumentada. Si la capa
impermeable ve limitada su movimiento en respuesta a ondas acústicas
de presión, el sonido no se transfiere de forma tan efectiva al
interior del material absorbente y el rendimiento del dispositivo de
atenuación de sonido se ve negativamente afectado. Un problema
adicional que puede surgir en los dispositivos de atenuación de
sonido conocidos, se produce cuando se proporciona un espacio de
aire interno continuo entre la placa perforada exterior y la
película. En estas circunstancias, el flujo de gas a través del
conducto de transporte de gas puede dar como resultado la vibración
de la película impermeable y la generación de su propio ruido. Esta
vibración es debida al flujo entre la película impermeable y la
cubierta exterior perforada.
Según el documento
DE-A-26 30056, se proporciona una
capa de separación entre la película impermeable y la cubierta
perforada. La separación se incluye para evitar un contacto entre la
película impermeable y la cubierta exterior perforada, para mejorar
el rendimiento del dispositivo de atenuación de sonido. Las capas de
separación incluyen materiales con estructura celular o de nido de
abejas muy porosos con una elevada relación de espesor a tamaño de
celda. Sin embargo, la técnica anterior conocida adolece de la
desventaja de que el movimiento de la película impermeable está
limitado en respuesta a fuerzas acústicas, y de este modo la
transferencia de sonido al interior del material absorbente y la
atenuación de sonido se ven disminuidas.
En otras aplicaciones, la técnica anterior
incluye el uso de una malla de soldadura con hormigón de refuerzo
como una capa de separación entre la capa impermeable y la cubierta
exterior perforada. Con este método, las barras transversales de la
malla que se solapan permiten una trayectoria continua de gas entre
la película impermeable y el material exterior perforado,
permitiendo con ello un flujo interno a lo largo de la longitud del
dispositivo de atenuación de sonido y la consecuente generación de
ruido por el flujo que pasa entre la película impermeable y las
barras transversales y entre las barras transversales y la cubierta
perforada.
Por consiguiente, es un objeto de la presente
invención proporcionar en una realización un dispositivo de
atenuación de sonido a utilizar en el transporte de aire o gas
cargado con polvo u otra materia particulada y proporcionar por
tanto una transmisión más efectiva de la energía acústica en un
material acústicamente absorbente y una atenuación aumentada.
Es un objeto adicional de la presente invención
proporcionar en una realización un dispositivo de atenuación de
sonido que palíe o al menos minimice el riesgo de liberación de
materiales fibrosos utilizados para la absorción de sonido que
podrían representar un riesgo para la salud o ser una fuente de
contaminación durante el tratamiento o preparación de alimentos.
Es un objeto adicional más de la presente
invención proporcionar en una realización un dispositivo de
atenuación de sonido a utilizar en conductos de transporte de gas
que evite o al menos minimice el flujo de aire interno continuo
dentro del dispositivo de atenuación de sonido reduciendo de este
modo el ruido generado por medio del flujo que interactúa con el
material absorbente de sonido, la película impermeable,
el(los) separador(es) y la cubierta exterior
perforada.
En una prueba experimental, el solicitante ha
descubierto que la inclusión de separadores transversales separados
regularmente entre la cubierta perforada y la película impermeable y
entre el material absorbente de sonido y la película impermeable
colocada en ángulos rectos con respecto al flujo de gas dentro de un
conducto de transporte de gas, sirve para bloquear sustancialmente
el flujo longitudinal interno entre la película y la cubierta
perforada y entre la película y el material absorbente de sonido
reduciendo de este modo la generación de energía acústica provocada
por el flujo de gas entre la película impermeable y la cubierta
perforada y entre la película impermeable y el material absorbente
de sonido.
El solicitante ha descubierto además que se
consigue una atenuación de sonido aumentada si se proporcionan unos
espacios de aire adyacentes a ambos lados de la película impermeable
para permitir un movimiento no limitado de la película en respuesta
a fuerzas acústicas.
Por consiguiente, la presente invención
proporciona un dispositivo de atenuación de sonido según la
reivindicación 1.
En un aspecto preferido de la presente invención,
el material acústicamente absorbente comprende material fibroso que
está totalmente encapsulado dentro de una capa impermeable para
garantizar que no haya ninguna liberación de material fibroso que
podría representar un riesgo para la salud o ser una fuente de
contaminación durante el tratamiento o preparación de alimentos.
Para ayudar adicionalmente a entender la presente
invención, a continuación se describirá una realización
particularmente preferida de la invención con respecto a los dibujos
y fotografías.
La figura 1 es una vista longitudinal de los
dispositivos de atenuación de sonido de la presente invención
situados dentro de un conducto de transporte de gas;
la figura 2 es una vista en corte transversal de
los dispositivos de atenuación de sonido dentro del conducto de
transporte de gas tomada a través de la sección
A-A;
la figura 3 es una vista longitudinal de un
dispositivo de atenuación de sonido único según la presente
invención;
la figura 4 es una vista en corte transversal de
un único dispositivo de atenuación de sonido de la figura 3 tomada a
través de la sección B-B de la figura 2;
la figura 5 es una representación fotográfica del
conjunto de inserto acústico;
la figura 6 es una representación fotográfica de
la placa de cubierta perforada; y
la figura 7 es una representación fotográfica que
muestra una vista ampliada del conjunto de inserto acústico y la
cubierta perforada.
Tal como se muestra en las figuras, la presente
invención proporciona un dispositivo (1) de atenuación de sonido
apropiado para ser utilizado en los conductos de transporte de gas.
En la realización ilustrada, se colocan tres dispositivos de
atenuación de sonido dentro de un conducto (8) de transporte de gas
orientados sustancialmente paralelos al flujo de aire tal como se
muestra en la figura 1.
Según la realización ilustrada en las figuras, el
dispositivo (1) de atenuación de sonido incluye un conjunto (2) de
inserto acústico situado entre dos placas (3) perforadas paralelas y
que tienen carcasas (4) de obturación contorneadas colocadas en cada
extremo del conjunto de inserto acústico, estando contorneadas
dichas carcasas (4) de obturación para minimizar la pérdida de
presión y ruido generada como resultado de una resistencia
aerodinámica contra el flujo de aire.
Tal como se muestra en la figura 4, el conjunto
(2) de inserto acústico incluye un bloque de material (5)
acústicamente absorbente encerrado dentro de una capa de película
(6) impermeable y también se proporciona una serie de separadores
(7) transversales. Estos separadores (7) están colocados tanto entre
la placa (3) perforada y la película (6) impermeable como entre el
material (5) acústicamente absorbente y la película (6) impermeable.
En la realización preferida, se han encontrado particularmente
apropiados para el uso como material (5) acústicamente absorbente,
un material de aislamiento de lana mineral, de fibra cerámica y/o de
fibra de vidrio. Además, en la realización preferida, la película
formada de tereftalato de polietileno se ha encontrado
particularmente apropiada para encerrar el material acústicamente
absorbente. Sin embargo, hay que apreciar que existen otras
películas impermeables duraderas disponibles en el mercado que
pueden ser igualmente apropiadas.
El solicitante ha encontrado que una construcción
de separador apropiada está en forma de una malla plástica plegable
suave, tal como se muestra en las figuras 5 a 7. La malla mostrada
en las figuras 5 y 7 tiene una profundidad en corte transversal de
aproximadamente 4 mm y aberturas de 50 mm. Sin embargo, hay que
apreciar que pueden utilizarse otras configuraciones y
dimensiones.
Una ventaja de utilizar un material de malla de
este tipo es que la malla es plegable para ajustarse fácilmente con
la forma externa del material absorbente facilitando de este modo la
fabricación y proporcionando un medio mejorado de bloqueo entre la
película (6) impermeable y la placa (3) perforada y entre la
película (6) impermeable y el material (5) de absorción de sonido
para reducir todo el flujo interno de gas. Además, al utilizar
semejante malla de plástico suave plegable, el solicitante ha
descubierto que es menos probable que los extremos cortados de la
malla dañen la película impermeable que si se utilizan mallas
metálicas o de plástico duro.
En la realización preferida ilustrada por las
figuras, la placa perforada está hecha de acero inoxidable que tiene
un espesor de 0,9 mm. La placa (3) perforada tiene una pluralidad de
orificios (9) regularmente separados que en la realización preferida
son de 6,35 mm de diámetro. El solicitante ha descubierto que en
entornos con polvo, estos orificios de diámetro grande minimizan el
llenado y el bloqueo de los orificios por partículas cargadas con
gas transportadas por el flujo de gas en el conducto (8) de
transporte de gas. Asimismo, al separar la capa impermeable de la
placa perforada, la tendencia de las perforaciones a bloquearse se
reduce adicionalmente.
Aunque ha resultado conveniente describir la
invención en el presente documento con respecto a una realización
particularmente preferida, ha de apreciarse que se consideran otras
construcciones y disposiciones como dentro del alcance de la
invención, tal como se define por las reivindicaciones adjuntas.
También se consideran como dentro del alcance de la presente
invención, tal como se define por las reivindicaciones adjuntas,
varias modificaciones, alteraciones, variaciones y/o adiciones a las
construcciones y disposiciones descritas en el presente
documento.
Claims (20)
1. Dispositivo (1) de atenuación de sonido para
un conducto (8) de transporte de gas, comprendiendo dicho
dispositivo un núcleo (5) de material acústicamente absorbente
sustancialmente encerrado dentro de una película (6) impermeable
para evitar un contacto directo entre el material acústicamente
absorbente y el gas que fluye a través de dicho conducto de
transporte de gas, manteniéndose encerrado en posición dicho
material absorbente o bien entre al menos dos placas (3) perforadas
de cubierta o entre al menos una superficie interna del conducto (8)
y una o más placas (3) perforadas de cubierta y en el que se
proporciona entre las placas (3) perforadas de cubierta y la
película (6) impermeable, un primer medio (7) de separación para
evitar un contacto entre la película (6) y las placas perforadas de
cubierta y un primer medio (7) de bloqueo para impedir el flujo
interno de aire entre la película (6) y las placas perforadas de
cubierta, caracterizado porque se proporciona adicionalmente
entre la película (6) impermeable y el material (5) acústicamente
absorbente, un segundo medio (7) de separación para evitar un
contacto entre la película (6) y el material (5) acústicamente
absorbente y un segundo medio (7) de bloqueo para impedir el flujo
interno de gas entre la película y el material acústicamente
absorbente, siendo la disposición tal que la película (6)
impermeable es movible en un espacio entre el material (5)
acústicamente absorbente y la placa (3) perforada de cubierta.
2. Dispositivo de atenuación de sonido según la
reivindicación 1, que comprende un primer núcleo (5) colocado entre
una placa (3) de cubierta y la superficie interna de un conducto de
transporte de gas y un segundo núcleo (5) colocado entre dos placas
(3) de cubierta.
3. Dispositivo de atenuación de sonido según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el material (5)
acústicamente absorbente comprende un material fibroso.
4. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material
(5) acústicamente absorbente se selecciona del grupo que
comprende:
- i)
- lana mineral;
- ii)
- fibra de vidrio;
- iii)
- fibras cerámicas;
5. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material
(5) absorbente acústico está sustancialmente encerrado en una
película (6) impermeable.
6. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho medio
de bloqueo comprende una pluralidad de separadores (7) a ambos lados
de la película (6) impermeable.
7. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la
pluralidad de separadores (7) sirve tanto como medio de separación
como medio de bloqueo a ambos lados de la película (6)
impermeable.
8. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos
alguno de los separadores (7) están orientados sustancialmente en
ángulos rectos con respecto al flujo de gas dentro del conducto (8)
de transporte y al menos algunos de los separadores (7) están
orientados sustancialmente paralelos al flujo de gas dentro del
conducto (8) de transporte.
9. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la
pluralidad de separadores (7) se proporciona en forma de una malla
para envolver dicho material (5) acústicamente absorbente.
10. Dispositivo de atenuación de sonido según la
reivindicación 9, en el que la malla es una malla plástica
plegable.
11. Dispositivo de atenuación de sonido según la
reivindicación 9, en el que el material plástico plegable está
conformado para ajustarse sustancialmente con la forma del material
acústicamente absorbente.
12. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material
(5) acústicamente absorbente está separado de la placa (3) perforada
de cubierta y el flujo por una pluralidad de separadores (7)
colocados a ambos lados de la película (6) impermeable.
13. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la película
(6) impermeable es una película duradera disponible en el
mercado.
14. Dispositivo de atenuación de sonido según la
reivindicación 12, en el que la película impermeable está formada de
poli(tereftalato de etileno).
15. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la placa
(3) perforada de cubierta comprende una placa perforada metálica que
tiene una pluralidad de orificios regularmente separados.
16. Dispositivo de atenuación de sonido según la
reivindicación 15, en el que la placa metálica perforada es una
placa perforada de acero inoxidable.
17. Dispositivo de atenuación de sonido según la
reivindicación 15 o la reivindicación 16, en el que dicha placa
perforada de cubierta es de 0,5 mm a 3 mm de espesor.
18. Dispositivo de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, en el que dichos
orificios son de 3 mm a 10 mm de diámetro.
19. Dispositivo de atenuación de sonido según la
reivindicación 18, en el que dichos orificios son de 6,5 mm de
diámetro.
20. Método para atenuar el ruido que comprende
colocar uno o más dispositivos de atenuación de sonido según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores en un conducto de
transporte de gas, de manera que el eje longitudinal de dicho
dispositivo de atenuación de sonido sea sustancialmente paralelo a
la dirección del flujo de aire a través de dicho conducto de
transporte de gas.
Applications Claiming Priority (2)
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