RU2478762C1

RU2478762C1 - Noise-protective panel

Info

Publication number: RU2478762C1
Application number: RU2011132233/03A
Authority: RU
Inventors: Светлана Анатольевна Пяткина; Александр Павлович Тюрин; Денис Викторович Парахин; Борис Владимирович Севастьянов; Анатолий Петрович Савельев; Виталий Сергеевич Баязитов; Дмитрий Александрович Векшин
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-04-10
Also published as: RU2011132233A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: noise-protective panel comprises two plates, between which there is a honeycomb structure with holes at side faces of hollow cells. On the outer surface of at least one of plates with holes there is a cellular lattice covered with a film. Geometric centres of each lattice cell match geometric centres of appropriate holes in a panel plate. The cellular lattice has height creating an air layer between the plate surface and the film. Between the outer surface of at least one of plates with holes and the cellular lattice there is additionally a fine-meshed net is installed.

EFFECT: invention makes it possible to expand frequency range of panel sound absorption and to simplify its manufacturing.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области шумопоглощения и предназначено для обеспечения акустического комфорта в рабочей зоне производственных, офисных или общественных помещений. Шумозащитная панель позволяет снижать уровни звукового давления в рабочей зоне как от источников постоянного, так и непостоянного, в том числе импульсного шума.The invention relates to the field of noise absorption and is intended to provide acoustic comfort in the working area of industrial, office or public buildings. Noise protection panel allows you to reduce sound pressure levels in the working area from sources of constant and unstable, including pulsed noise.

Известно изобретение «Пленочный звукопоглотитель» по патенту US №5750944, которое представляет собой конструкцию, состоящую по крайней мере из двух отдельных гладких, воздухонепроницаемых листов пленки, размещенных друг от друга и от опорной стенки на различных расстояниях. Пленка может быть выполнена из пластика, акрилового волокна, металла или композитного материала. Пленочный поглотитель может быть структурирован на отдельные воздушные подушки, которые могут создаваться за счет формирования, например, сотовой структуры внутри конструкции. При этом размер ячейки составляет порядка нескольких сантиметров в диаметре.The invention is known as a “Film Sound Absorber” according to US Pat. No. 5,750,944, which is a structure consisting of at least two separate smooth, airtight film sheets placed from each other and from the support wall at different distances. The film may be made of plastic, acrylic fiber, metal or composite material. The film absorber can be structured into separate air cushions, which can be created by forming, for example, a honeycomb structure within the structure. In this case, the cell size is of the order of several centimeters in diameter.

Недостатком известного технического решения является сложность изготовления конструкции в связи с ее герметизацией, заделкой слоев пленки на внешних границах каркаса, обеспечением условия отсутствия касания пленки к внутренним ячейкам, что, в свою очередь, приводит к сложнопредсказуемым свойствам звукопоглощения.A disadvantage of the known technical solution is the complexity of manufacturing the structure in connection with its sealing, sealing film layers at the outer borders of the frame, providing the condition for the absence of contact of the film to the inner cells, which, in turn, leads to complex predicted sound absorption properties.

Известно также техническое решение по патенту RU №80895 «Шумопоглощающая панель», содержащее нижнюю и верхнюю пластины, между которыми расположена сотовидная панель, прикрепленная к верхней и нижней пластинам, и внутри которой создают вакуум. Сотовидная панель содержит отверстия на боковых гранях пустотелых ячеек, а все грани шумопоглощающей панели герметично покрыты пленкой. На шумопоглощающей панели установлен клапан. На нижней пластине расположены опорные элементы. Верхняя пластина может быть выполнена перфорированной. Единичным элементом панели являются шестигранные (трехгранные или другие в основании многоугольники) призмы. Сотовидная панель содержит отверстия на боковых гранях пустотелых ячеек, обеспечивающие свободное перетекание воздуха между ними, а все грани шумопоглощающей панели герметично покрыты пленкой. Клапан установлен для создания вакуума, через который может варьироваться степень его глубины. На нижней пластине расположены опорные элементы, позволяющие закрепить шумопоглощающую панель на вертикальной поверхности. Воздушная прослойка, образующаяся между вертикальной поверхностью и шумопоглощающей панелью, увеличивает уровень звукопоглощения.The technical solution according to the patent RU No. 80895 "Sound-absorbing panel", containing the lower and upper plates, between which there is a honeycomb panel attached to the upper and lower plates, and inside which create a vacuum, is also known. The honeycomb panel contains holes on the side faces of the hollow cells, and all faces of the noise absorption panel are hermetically coated with a film. A valve is installed on the soundproof panel. Supporting elements are located on the bottom plate. The upper plate may be perforated. A single element of the panel are hexagonal (trihedral or other polygons at the base) prisms. The honeycomb panel contains openings on the side faces of the hollow cells, providing free flow of air between them, and all faces of the sound-absorbing panel are hermetically coated with a film. The valve is installed to create a vacuum through which the degree of its depth can vary. Supporting elements are located on the bottom plate, allowing to fix the sound-absorbing panel on a vertical surface. An air gap formed between the vertical surface and the sound-absorbing panel increases the level of sound absorption.

Недостатками шумопоглощающей панели по патенту RU №80895 является сложность герметизации вакуумированной конструкции и газопроницаемость известных видов пленок.The disadvantages of the noise absorption panel according to patent RU No. 80895 is the difficulty of sealing the vacuum structure and the gas permeability of known types of films.

Наиболее близким аналогом является устройство, описанное в справочнике Formulas of acoustics (ed. P.P.Mechel. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008. - 1282 pp.) на стр.462. Оно представляет собой совокупность резонаторов, выполненных в виде узких и длинных щелей, покрытых фольгой на некотором расстоянии от поверхности резонатора. Высота воздушного зазора может быть различной по обе стороны от оси симметрии щелевого горла резонатора, и ширина зазора у отдельно взятого резонатора также отличается от других.The closest analogue is the device described in the manual Formulas of acoustics (ed. P.P. Mechel. - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008. - 1282 pp.) On page 462. It is a combination of resonators made in the form of narrow and long slots covered with foil at a certain distance from the surface of the resonator. The height of the air gap can be different on both sides of the axis of symmetry of the slotted neck of the resonator, and the width of the gap for a single resonator also differs from others.

Недостатки такой конструкции заключаются в сложности изготовления щелевых резонаторов, а также сложности изготовления различных высоты и ширины воздушных зазоров.The disadvantages of this design are the difficulty of manufacturing slot resonators, as well as the difficulty of manufacturing various heights and widths of air gaps.

Задачей изобретения является технологическое упрощение изготовления панели и расширение частотного диапазона звукопоглощения.The objective of the invention is the technological simplification of the manufacture of the panel and the expansion of the frequency range of sound absorption.

Технический результат достигается созданием дополнительных плоских воздушных прослоек одинаковой толщины и ширины на внешней поверхности по крайней мере одной из пластин.The technical result is achieved by creating additional flat air layers of the same thickness and width on the outer surface of at least one of the plates.

Поставленная задача решается тем, что шумозащитная панель состоит из двух пластин, между которыми расположена сотовидная панель с отверстиями на боковых гранях пустотелых ячеек. На внешней поверхности, по крайней мере, одной из пластин с отверстиями расположена ячеистая сетка, закрытая пленкой. Геометрические центры каждой ячейки сетки совпадают с геометрическими центрами соответствующих отверстий пластины панели. Ячеистая сетка имеет высоту, создающую воздушную прослойку между поверхностью пластины и пленкой. Между внешней поверхностью, по крайней мере, одной из пластин с отверстиями и ячеистой сеткой установлена дополнительно мелкоячеистая сетка.The problem is solved in that the soundproof panel consists of two plates, between which there is a honeycomb panel with holes on the side faces of the hollow cells. On the outer surface of at least one of the plates with holes located mesh wire, closed with a film. The geometric centers of each mesh cell coincide with the geometric centers of the corresponding panel plate openings. The wire mesh has a height that creates an air gap between the surface of the plate and the film. Between the outer surface of at least one of the plates with holes and the mesh, an additional fine mesh is installed.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид шумозащитной панели с разрезом;The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of a noise insulation panel with a cut;

на фиг.2 изображена часть панели с ячеистой сеткой с указанием ее высоты h, геометрических центров О_с ячейки сетки и отверстия О_п в пластине;figure 2 shows a part of a panel with a wire mesh with an indication of its height h, geometric centers O _{from the} cell mesh and holes O _p in the plate;

на фиг.3 показан общий вид сзади;figure 3 shows a General rear view;

на фиг.4 - сдвоенная панель.figure 4 - dual panel.

Шумозащитная панель представляет собой сотообразную панель 1, сверху к которой крепится на клеевой основе верхняя перфорированная пластина 2, а снизу - сплошная пластина 3. Диаметры отверстий 4 пластины 2 могут быть различными. На внешнюю сторону верхней пластины 2 крепится, например, на клеевой основе ячеистая сетка 5, изготовленная из эластичного материала. Расположенные на оси OO' геометрические центры каждой ячейки сетки O_с совпадают с геометрическими центрами О_п соответствующих отверстий 4 пластины панели 1. Поверх ячеистой сетки 5 крепится, например, на клеевой основе тонкая пленка 6 с произвольной заделкой по краям конструкции. На нижней пластине 3 расположены опорные элементы 7. Каждая из граней пустотелых ячеек сотообразной панели 1 имеет отверстия 8.The noise protection panel is a honeycomb panel 1, on top of which an upper perforated plate 2 is attached on an adhesive basis, and a solid plate 3 at the bottom. The diameters of the holes 4 of the plate 2 can be different. On the outer side of the upper plate 2 is attached, for example, on an adhesive basis a wire mesh 5 made of an elastic material. Placed on the axis OO 'geometric centers of each mesh cell _with O coincide with the geometrical center O _n respective openings 4 of the plate 1. On top of the mesh panels 5 the mesh is attached, for example, adhesive-based thin film 6 with an arbitrary embedded at the edges of the structure. Supporting elements 7 are located on the lower plate 3. Each of the faces of the hollow cells of the honeycomb panel 1 has openings 8.

Шумозащитная панель работает следующим образом.Soundproof panel works as follows.

При воздействии звуковых волн на панель 1 и прохождении их через пленку 6 за счет резонансных свойств и диссипативных потерь в системах сотовых ячеек и воздушных прослоек происходит максимальное поглощение волновой энергии. Во время звуковых колебаний пленка 6 не касается краев отверстий 4, расположенных на верхней пластине 2. Отверстия в боковых гранях отдельных ячеек 8 способствуют равномерному распределению сил инерции, упругости и трения воздушных масс во внутреннем пространстве шумозащитной панели. В зависимости от настройки системы в воздушных прослойках происходит высокочастотное затухание, а в системах резонаторов (сотовых ячеек) - низкочастотное затухание, поэтому с учетом звукопоглощения каркасом всей панели достигается максимально широкая полоса шумопоглощения. Часть волновой энергии поглощается также и при прохождении звука через пленку 6.When sound waves act on the panel 1 and pass them through the film 6 due to the resonance properties and dissipative losses in the systems of cells and air spaces, the maximum absorption of wave energy occurs. During sound vibrations, the film 6 does not touch the edges of the holes 4 located on the upper plate 2. The holes in the side faces of the individual cells 8 contribute to a uniform distribution of inertia forces, elasticity and friction of the air masses in the inner space of the noise insulation panel. Depending on the system setting, high-frequency attenuation occurs in the air spaces, and low-frequency attenuation in the systems of resonators (cell cells), therefore, taking into account sound absorption by the skeleton of the entire panel, the widest noise absorption band is achieved. Part of the wave energy is also absorbed during the passage of sound through the film 6.

В случае крепления шумозащитной панели на стену для создания воздушного слоя между поверхностью стены и нижней перфорированной пластиной 3 и повышения эффективности шумоглушения прикрепляются на клеевой основе опорные элементы 7, изготовленные из материала с малым коэффициентом шумопоглощения.In the case of attaching a soundproof panel to a wall, to create an air layer between the wall surface and the lower perforated plate 3 and to increase the sound attenuation efficiency, support elements 7 made of a material with a low noise absorption coefficient are attached on an adhesive basis.

Диаметры отверстий 4 на верхней пластине 2 определяют расчетным путем. Диаметры отверстий 4 зависят от толщины панели, размера ячеек, упругих свойств материала панели и в совокупности с параметрами сотовой ячейки определяют ее резонансную частоту. Сотообразная панель 1, а также пластины 2 и 3 могут изготавливаться из любого листового материала, обладающего звукопоглощающими, пожаробезопасными и водоотталкивающими свойствами. Если исходный материал не обладает подобными свойствами, то они придаются ему путем обработки соответствующими составами.The diameters of the holes 4 on the upper plate 2 are determined by calculation. The diameters of the holes 4 depend on the panel thickness, cell size, elastic properties of the panel material and, in combination with the parameters of the cell, determine its resonant frequency. Honeycomb panel 1, as well as plates 2 and 3, can be made of any sheet material with sound-absorbing, fireproof, and water-repellent properties. If the starting material does not have similar properties, then they are imparted to it by treatment with appropriate compounds.

Материалом для изготовления шумозащитной панели может быть, например, картон плотностью 170 г/м², пропитанный огнезащитным составом «Пирилакс» и влагоотталкивающим составом «ISOWAXX».The material for the manufacture of a soundproof panel can be, for example, cardboard with a density of 170 g / m ² , impregnated with Pirilax flame retardant and ISOWAXX moisture repellent.

Опорные элементы шумозащитной панели позволяют использовать ее как в горизонтальном, так и вертикальном положении.The supporting elements of the noise insulation panel allow it to be used both in horizontal and vertical position.

Для повышения эффективности звукопоглощения два устройства с различными конструктивными размерами ячеек могут быть сдвоены между собой нижними сторонами, так что верхняя конструкция настроена на одну резонансную частоту или полосу за счет определенного диаметра перфораций, высоты крупноячеистой сетки, наличия/отсутствия мелкоячеистой сетки, поверхностной плотности пленки, а нижняя конструкция - на другую за счет других параметров.To increase the sound absorption efficiency, two devices with different structural mesh sizes can be doubled together with their lower sides, so that the upper structure is tuned to a single resonant frequency or band due to a certain perforation diameter, coarse mesh height, presence / absence of fine mesh, and film surface density, and the lower structure - to another due to other parameters.

В случае вертикального расположения панель будет работать как акустический экран. В этом случае для увеличения звукопоглощения панели обе стороны панели покрываются крупноячеистой сеткой с пленкой.In the case of a vertical arrangement, the panel will work as an acoustic screen. In this case, to increase the sound absorption of the panel, both sides of the panel are covered with a coarse mesh with a film.

Дополнительный положительный эффект от использования шумозащитной панели заключается в удобстве гигиенического ухода, эстетичности при использовании пленок различных цветов и оттенков.An additional positive effect of the use of a noise insulation panel is the convenience of hygienic care, aesthetics when using films of various colors and shades.

Claims

1. Noise protection panel, consisting of two plates, between which there is a honeycomb panel with holes on the side faces of the hollow cells, characterized in that on the outer surface of at least one of the plates with holes there is a wire mesh covered with a film.

2. Soundproofing panel according to claim 1, characterized in that the geometric centers of each mesh cell coincide with the geometric centers of the corresponding holes of the panel plate.

3. Noise protection panel according to claim 1, characterized in that in addition between the outer surface of at least one of the plates with holes and the mesh is installed fine mesh.

4. Noise protection panel according to claim 1, characterized in that the mesh has a height that creates an air gap between the surface of the plate and the film.