WO2022180280A1 - Sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo - Google Patents

Sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo Download PDF

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Alberto Adarve Lozano
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Definitions

  • the object of the present invention is a system to eliminate noise of sound origin inside a receptacle, such as, for example, in the cabin of an airplane there is excessive noise due to the transmission of noise generated by the motors or by friction against the air.
  • the present invention is characterized by the special design and configuration of each and every one of the elements that form part of the invention, as well as the functionality assigned to each of them so that, working together, they achieve a source noise suppression system. sound whose frequency is from a few hertz to more than twenty kilo-hertz, in a simple and efficient way.
  • the present invention falls within the field of noise transmission suppression systems inside a receptacle.
  • vibration-absorbing means are used, placed in the separation chamber defined between the receptacles, as in patent CN209467716U, or in other cases, positional stability between receptacles is achieved by means of springs. as it happens in patent CN209259375U.
  • the object of the present invention is to develop a protective system for the transmission of sound inside a receptacle that has the above characteristics as described below and is included in its essentials in the first claim.
  • the object of the present invention is a system for eliminating noise of sound origin inside a receptacle and comprising:
  • a first receptacle or interior receptacle in whose interior it is sought to achieve the suppression of sound noise coming from the outside, where this first receptacle is a hermetic receptacle where the walls of this compartment must be sufficiently rigid and in a possible embodiment are used sheets based on honeycomb panel with light and resistant materials, or sheets based on resistant and heavy materials.
  • Spacer means for the receptacles and maintainers of the separation chamber consisting of electromagnetic means in a facing arrangement, one on the outer face of the inner receptacle and the other on the inner face of the outer receptacle.
  • the spacer means will be placed in such a way that an electromagnetic force can be created between each pair of them that repels them and prevents them from coming together due to inertia due to the movement of the receptacles or due to the collision of the elements that may be inside the first receptacle or interior receptacle.
  • a first receptacle (1) or interior receptacle constituted by a cabin or room or enclosure, or closed space whose shape, without loss of generality, will be chosen as hexahedral or cubic.
  • this first receptacle (1) has four vertical faces or walls, a horizontal face or base that we will call the floor and another upper horizontal face that we will call the ceiling. Regardless of the scale in which it is built, the validity remains constant as it does not depend on the size used. If it were big enough, we could call the receptacle a room.
  • This first receptacle is airtight since it does not allow any fluid to pass through any of its faces, edges or vertices, be it liquid or gas, since it is the receptacle inside which the suppression of sound noise will take place. by preventing the passage of waves from the outside.
  • the walls are resistant and light and in a possible embodiment they can be honeycomb walls with materials that allow sufficient rigidity to prevent the opposite faces of the different receptacles from coming into contact.
  • first receptacle (1) or inner receptacle there is a second receptacle (2) or outer receptacle that may have a hexahedral or cubic shape and must be hermetic.
  • the faces of both receptacles will generally be parallel as a first step to minimize the space or volume between them.
  • the space between both receptacles, the first receptacle (1) and the second receptacle (2) defines a chamber (3) where the vacuum is going to be carried out, up to a level in which the sound transmission is very highly attenuated and therefore inaudible.
  • the vacuum in the chamber (3) is carried out by means of an extraction system, a possible embodiment of which is a vacuum pump (5).
  • the system has means for maintaining the separation (4) between receptacles based on electromagnetic means controlled from the outside and at will, said electromagnetic means being arranged opposite each other, so that a first electromagnetic means (or set of these ) (4.1) is arranged on the outer face of the first receptacle (1) and a second electromagnetic medium (or set of these) (4.2) is arranged on the inner face of the second receptacle (2) so that a magnetic repulsion is produced between both which ensures the dimensional stability of the vacuum chamber (3) and therefore, the separation between the first receptacle (1) and the second receptacle (2).
  • Electromagnetic fields can be permanent or variable by passing a current through a set of loops or the like.
  • the repulsion forces can be created with high value permanent magnets either by high force electromagnets or by high force permanent magnets combined with high force electromagnets.
  • Said magnets must be faced two by two, either individually or in groups, to create points or rather zones of repulsion between both inner and outer receptacles with sufficient forces to compensate inertia and weight depending on the face or surface of the receptacles that are try.
  • the system When the gases between the two receptacles are extracted with a suitable vacuum subsystem, the system thus composed will produce the desired effects and will allow the exclusion of sound waves, preventing them from passing from the outside to the inner receptacle.
  • the system may also comprise one or more pressure sensors that allow the control and supervision of this magnitude in the receptacles of the patent, both in the inner receptacle and/or in the outer receptacle.

Abstract

Caja anecoica que comprende una caja exterior (2) con paredes rígidas y una caja interior (1) con paredes rígidas, donde la caja exterior (2) circunda la caja interior (1); unos electroimanes (4) ubicados en las cajas exterior e interior, donde los electroimanes (4) de la caja interior (1) repelen a los electroimanes (4) de la caja exterior (2), de modo que no hay contacto físico entre las cajas exterior e interior, y una bomba de vacío (5), dispuesta para paracticar el vacío en la separación (3) entre las dos cajas.

Description

SISTEMA PARA ELIMINAR EL RUIDO DE ORIGEN SONORO EN EL
INTERIOR DE UN RECEPTÁCULO
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece un sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo, como por ejemplo en la cabina de un avión hay excesivo ruido debido a la transmisión del ruido generado por los motores o por el rozamiento contra el aire.
Caracteriza a la presente invención el especial diseño y configuración de todos y cada uno de los elementos que forman parte de la invención, así como la funcionalidad asignada a cada uno de ellos de manera que trabajando de forma conjunta consiguen un sistema supresor del ruido de origen sonoro cuya frecuencia se encuentra desde unos pocos hertzios a más de veinte kilo-hertzios, de un modo sencillo y eficiente.
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los sistemas supresores de la transmisión del ruido al interior de un receptáculo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Dentro del estado del arte existen soluciones en una eliminación electrónica activa del suido ambiental basada en el análisis del sonido mediante sensores sonoros para a continuación proceder a la generación de un sonido similar en contrafase que contrarreste las ondas sonoras del primero y que por consiguiente elimine por compensación el primero. Si bien estos sistemas logran la finalidad buscada son sistemas caros y complejos, amén de necesitar un sensado minucioso y exhaustivo para eliminar todo el ruido de una habitación.
El sonido para su transmisión requiere de un medio que sustente la transmisión de las ondas de presión en las que se basa. Dicha naturaleza permite la eliminación del ruido en base a la eliminación del propio medio responsable de la transmisión de esas ondas. Si conseguimos eliminar el medio así como cualquier otro camino que pueda ser responsable de la transmisión del sonido habremos conseguido parar toda onda sonora responsable del ruido a eliminar y de esa forma se habrá obtenido el objetivo final de esta invención.
Por lo tanto, se ha optado por desarrollar sistemas basados en el empleo del vacío como medio que evita la transmisión del sonido.
En el estado de la técnica es conocido el empleo del vacío como medio que evita la transmisión del sonido, como sucede en las publicaciones de patentes CN110410649, CN209467716U, CN108979791 , CN107485851. Sin embargo en muchos casos las cámaras de vacío no rodean en su totalidad a la fuente origen del sonido o el receptáculo el cual se quiere proteger del sonido. Además, también sucede que no cuentan con medios que permiten mantener de forma estable la separación entre los receptáculos que define la cámara de vacío. En algunos casos para evitar la transmisión de vibraciones o sonido se emplean medios absorbedores de vibraciones colocados en la cámara de separación definida entre los receptáculos, tal y como sucede en la patente CN209467716U, o en otros casos la estabilidad posicional entre receptáculos se logra mediante muelles tal y como sucede en la patente CN209259375U.
Sin embargo, no se conoce documento alguno que defina un sistema que evite la transmisión de sonido basado en el empleo del vacío completo entre dos receptáculos, sin medios físicos algunos de transmisión de vibraciones o similares, como medio que evita la transmisión del sonido, donde dicho vacío está definido en una cámara que circunda completamente al receptáculo a proteger del sonido exterior y está interpuesta entre el origen del sonido y el receptáculo a proteger, donde además los medios mantenedores de la estabilidad posicional y dimensional de la cámara de vacío y que además puedan ser controlados a voluntad del usuario.
En consecuencia, es objeto de la presente invención desarrollar un sistema protector de la transmisión del sonido al interior de un receptáculo que cuente con las anteriores características tal y como a continuación se describe y queda recogido en su esencialidad en la reivindicación primera.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Es objeto de la presente invención un sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo y que comprende:
- Un primer receptáculo o receptáculo interior, en cuyo interior se busca conseguir la supresión del ruido sonoro proveniente del exterior, donde este primer receptáculo es un receptáculo hermético donde las paredes de este habitáculo deben ser suficientemente rígidas y en una posible forma de realización se emplean láminas basadas en panel de abeja con materiales ligeros y resistentes, o láminas basadas en materiales resistentes y pesados.
- Un segundo receptáculo o receptáculo exterior envolvente del primer receptáculo y separado del anterior por una cámara de separación y sin absolutamente ningún punto de contacto físico entre ambos receptáculos, donde este segundo receptáculo es un receptáculo también será hermético de paredes rígidas.
- Una cámara de separación entre ambos receptáculos en la que se ha practicado el vacío por medio de una bomba de vacío de manera que la transmisión de ondas sonoras a través de la cámara queda imposibilitada al no haber medio transmisor.
- Unos medios distanciadores de los receptáculos y mantenedores de la cámara de separación, consistentes en unos medios electromagnéticos en disposición enfrentada uno sobre la cara exterior del receptáculo interior y el otro sobre la cara interior del receptáculo exterior. Los medios distanciadores se colocarán de forma que entre cada pareja de ellos se pueda crear una fuerza electromagnética que los repela y evite que puedan llegar a unirse por inercias debidas al movimiento de los receptáculos o por choque de los elementos que pueda haber en el interior del primer receptáculo o receptáculo interior.
Salvo que se indique lo contrario, todos los elementos técnicos y científicos usados en la presente memoria poseen el significado que habitualmente entiende un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención. En la práctica de la presente invención se pueden usar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la memoria.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra “comprende” y sus vahantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.
EXPLICACION DE LAS FIGURAS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente.
En la figura 1 , podemos observar una representación de una posible forma de realización del objeto de la invención
En la figura 2, podemos observar una sección parcial de las paredes de ambos receptáculos en disposición enfrentada.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN. A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.
En la figura 1 podemos observar que un primer receptáculo (1 ) o receptáculo interior, constituido por un habitáculo o habitación o recinto, o espacio cerrado cuya forma, sin pérdida de generalidad, se va a elegir como hexaédrica o cúbica.
En una posible forma de realización este primer receptáculo (1 ) tiene cuatro caras o paredes verticales, una cara horizontal o base a la que llamaremos suelo y otra cara horizontal superior que denominaremos techo. Independientemente de la escala en la que se construya, la validez permanece constante por no depender del tamaño empleado. Si fuera suficientemente grande, al receptáculo podríamos llamarlo habitación.
Este primer receptáculo es hermético ya que no permite ni a través de cualquiera de sus caras, aristas o vértices, paso de fluido alguno, ya sea líquido o gaseoso, ya que es el receptáculo en cuyo interior se va a producir la supresión del ruido sonoro al evitar el paso de las ondas desde el exterior.
Las paredes son resistentes y ligeras y en una posible forma de realización pueden ser paredes de nido de abeja con materiales que permitan la rigidez suficiente para evitar que las caras opuestas de los distintos receptáculos entren en contacto.
Rodeando completamente al primer receptáculo (1) o receptáculo interior se dispone un segundo receptáculo (2) o receptáculo exterior que podrá tener una forma hexaédrica o cúbica y deberá ser hermético.
Las caras de ambos receptáculos serán generalmente paralelas como primer paso para minimizar el espacio o volumen entre ellas. El espacio comprendido entre ambos receptáculos, el primer receptáculo (1 ) y el segundo receptáculo (2) define una cámara (3) donde se va a realizar el vacío, hasta un nivel en el que la transmisión del sonido se ve muy altamente atenuada y por tanto inaudible. El vacío en la cámara (3) se realiza por medio de un sistema de extracción que una posible forma de realización es una bomba de vacío (5).
Finalmente, el sistema cuenta con unos medios de mantenimiento de la separación (4) entre receptáculos basados en medios electromagnéticos controlados desde el exterior y a voluntad, quedando dichos medios electromagnéticos dispuestos de manera enfrentada, de modo que un primer medio electromagnético (o conjunto de éstos) (4.1) se dispone sobre la cara exterior del primer receptáculo (1 ) y un segundo medio electromagnético (o conjunto de estos) (4.2) se dispone sobre la cara interior del segundo receptáculo (2) de manera que se produce una repulsión magnética entre ambos lo que asegura la estabilidad dimensional de la cámara de vacío (3) y por lo tanto, la separación entre el primer receptáculo (1 ) y el segundo receptáculo (2). Los campos electromagnéticos pueden ser permanentes o variables mediante el paso de una corriente por un conjunto de espiras o similares. En una primera implementación preferente las fuerzas de repulsión pueden crearse con ¡manes permanentes de alto valor o bien mediante electroimanes de gran fuerza o mediante ¡manes permanentes de gran fuerza combinados con electroimanes de gran fuerza. Dichos ¡manes deben estar enfrentados dos a dos, bien individualmente o en grupos, para crear puntos o más bien zonas de repulsión entre ambos receptáculos interior y exterior con fuerzas suficientes para compensar inercias y pesos según de la cara o superficie de los receptáculos que se trate.
Cuando se procede a extraer ellos gases que hay entre los dos receptáculos con un subsistema de vacío adecuado, el sistema así compuesto producirá los efectos deseados y permitirá la exclusión de las ondas sonoras evitando que pasen desde el exterior al receptáculo interior. De manera complementaria, el sistema puede comprender además uno o más sensores de presión que permiten el control y supervisión de esta magnitud en los receptáculos de la patente, tanto en el receptáculo interior y/o en el receptáculo exterior.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Sistema para eliminar el ruido de origen sonoro desde unos pocos hertzios hasta por encima de los veinte mil hertzios en el interior de un receptáculo caracterizado porque comprende:
- Un primer receptáculo (1 ) o receptáculo interior en cuyo interior se busca conseguir la supresión del ruido sonoro proveniente del exterior, donde este primer receptáculo es un receptáculo hermético de paredes rígidas.
- Un segundo receptáculo (2) o receptáculo exterior envolvente del primer receptáculo y separado del anterior por una cámara de separación (3) y sin ningún punto de contacto físico entre ambos receptáculos, donde este segundo receptáculo (2) es un receptáculo también será hermético de paredes rígidas.
- La cámara de separación (3) está ubicada entre ambos receptáculos y en la que se practica el vacío por medio de una bomba de vacío (5) de manera que la transmisión de ondas sonoras a través de la cámara queda imposibilitada al no haber medio transmisor.
- Unos medios distanciadores (4) de los receptáculos y mantenedores de la cámara de separación, consistentes en unos medios magnéticos o electromagnéticos en disposición enfrentada al menos uno sobre la cara exterior del receptáculo interior y sobre la cara interior del receptáculo exterior, donde los medios distanciadores se colocarán de forma que entre cada pareja de ellos o entre cada grupo de ellos se pueda crear una fuerza electromagnética que los repela y evite que puedan llegar a unirse por inercias debidas al movimiento de los receptáculos, por choque de los elementos que pueda haber en el interior del primer receptáculo o receptáculo interior o por el peso en el interior de este último.
2.- Sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo según la reivindicación 1 caracterizado porque en la fabricación de las paredes del primer receptáculo (1 ) se emplean láminas basadas en panel de abeja, ligeras y resistentes realizadas en materiales ligeros.
3.- Sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo según la reivindicación 1 caracterizado porque en la fabricación de las paredes del primer receptáculo (1) se emplean láminas basadas en materiales resistentes.
4.- Sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo según las reivindicaciones 1 o 2 caracterizado porque los campos de repulsión entre los receptáculos adyacentes están generados por ¡manes permanentes de gran fuerza.
5.- Sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo según las reivindicaciones 1 o 2 caracterizado porque los campos de repulsión entre los receptáculos adyacentes están generados por electroimanes de gran fuerza.
6.- Sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo según las reivindicaciones 1 o 2 caracterizado porque los campos de repulsión entre los receptáculos adyacentes están generados por ¡manes permanentes de gran fuerza combinados con electroimanes de gran fuerza.
7.- Sistema para eliminar el ruido de origen sonoro en el interior de un receptáculo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque además incluye uno o más sensores de presión que permiten el control y supervisión de esta magnitud en los receptáculos de la patente.
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