Патент на изобретение №2176005

(54) ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН ДЛЯ ПРИДОРОЖНОГО ШУМОПОГЛОЩЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для защиты и подавления шума и звуковых волн. Сущность изобретения: экран содержит рамный каркас (1) из секций (2) и плоских секций (10), закрепленных в вертикальных стойках (8). В секции (2) встроены акустические щумопоглощающие элементы, выполненные для различных условий эксплуатации из различных материалов. Плоские секции (10) имеют заднюю и лицевую плоские стенки и полость между ними. Секции (2) имеют наклонные пластины (5) с козырьками, образующие между собой щелевые ловушки. Секции (10) и (2) могут быть расположены друг относительно друга в виде ломаной линии. На обратной поверхности лицевых наклонных пластин (5) могут быть нанесены слои пористого шумопоглощающего материала. Изобретение направлено на улучшение шумоулавливающих свойств защитных экранов. 13 з.п.ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к устройствам для защиты от воздействия шума, звуковых волн и для их подавления. Изобретение может быть использовано в строительных сооружениях для обеспечения нормального акустического режима, при благоустройстве дорог для придорожного шумопоглощения.

Известна панель для поглощения акустической энергии в области низких, средних и высоких частот в диапазоне 400 – 3000 Гц, состоящая из пластины полужесткого пеноматериала с открытыми и сообщающимися порами и слоя связанных волокон или мягкого пористого материала (РФ N 94028651/25 20.06.1996, США N 5493081, 02.20.1996).

Известен придорожный шумопоглощающий защитный экран, содержащий рамный каркас с встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на нем заднюю плоскую стенку и лицевые параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками для образования щелевых ловушек между ними, соответственно для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты из материалов с различными свойствами шумопоглощения, и стойки с опорными элементами для его фиксации (заявка ЕПВ N 0368135 А1, 15.06.1990).

Конструкция защитного экрана не поглощает весь спектр шумового потока и звуков, особенно в области высоких частот.

Основной задачей изобретения является создание защитного экрана для придорожного шумопоглощения, у которого звукопоглощающие свойства были бы максимально повышенными и эффективными, максимально использовались бы геометрические формы, хорошо гармонизированные с архитектурным ансамблем градостроительной инфраструктуры.

Техническим результатом изобретения является повышение звукопоглощающих свойств защитного экрана, уменьшение затрат на его изготовление. Технический результат достигается за счет изменения конструкции защитного экрана, использования в его основе новой концепции шумоподавления в лобовых зонах и пограничных слоях перемещающегося шумового потока.

Для этого защитный экран содержит стойки с опорными элементами для фиксации секций, каждая из которых состоит из задней стенки, акустических шумопоглощающих элементов, образующих щелевые ловушки лицевых параллельно расположенных наклонных пластин с козырьками, и размещенными в стойках в комбинации с указанными секциями плоских секций, каждая из которых состоит из задней, лицевой стенок и полости между ними, при этом соотношение площадей лицевых поверхностей плоских секций и секций с лицевыми наклонными пластинами находится в интервале от 1:1 до 1:6.

Задняя и лицевая стенки плоских секций могут быть выполнены из светопрозрачного или тонированного высокопрочного полимерного стекла, например поликарбоната или полиметилметакрилата, толщиной от 6 до 20 мм.

Задняя и лицевая стенки плоских секций могут быть соединены параллельными или крестообразными ребрами, выполненными из материала что и стенки, причем толщина плоских секций равна 15-50 мм.

Плоские секции могут быть размещены под или над секциями каркаса.

На обратных поверхностях лицевых наклонных пластин секций каркаса могут быть закреплены слои пористого звукопоглощающего материала типа поролона или вспененной резины.

Акустические шумопоглощающие элементы секций каркаса могут быть выполнены с пилообразными выступами, вершинами направленными в сторону лицевых наклонных пластин, высотой, равной 0,5-0,8 толщины секций.

Акустические шумопоглощающие элементы могут быть выполнены в виде диафрагм из базальтостеклоткани, пропитанной полимерным или латексным составом, суммарной поверхностной плотностью 150-400 г/м² или из перфорированного листового стекло- или базальтопластика или поливинилхлорида, толщиной 2-5 мм с коэффициентом перфорации, равным 0,2-0,6 их площади.

Акустические шумопоглощающие элементы могут быть выполнены из листового пеноалюминия, толщиной 3-12 мм, с порами, открытыми со стороны лицевых наклонных пластин и закрытыми со стороны задней плоской стенки, при объемном соотношении пор к объему листового пеноалюминия от 20 до 85%.

Акустические шумопоглощающие элементы могут быть установлены в контакте с основаниями лицевых наклонных пластин.

Акустические шумопоглощающие элементы могут быть скреплены с задней стенкой секций каркаса и/или задней плоской стенкой полой секции.

Наклон указанных лицевых пластин к их основанию могут находиться в диапазоне от 30^o до 60^o.

Секции могут быть смонтированы с наклоном по лицевой и задней поверхностям от направления стоек в диапазоне от 5^o до 15^o для придания профиля ломаной линии.

На фиг. 1 представлен общий вид защитного экрана для придорожного шумопоглощения (в изометрии), на фиг. 2 – поперечное сечение защитного экрана с вертикально расположенными секциями, на фиг. 3 – поперечное сечение экрана при расположении плоской секции снизу, на фиг. 4 – поперечное сечение экрана при расположении плоской секции сверху, на фиг. 5 – поперечное сечение экрана при расположении секций с наклоном по направлению ломаной линии, на фиг. 6 – показ закрепления пористого звукопоглощающего материала на обратных поверхностях лицевых наклонных пластин секций каркаса, на фиг. 7 – выполнение акустических шумопоглощающих элементов секций каркаса с пилообразными выступами, на фиг. 8 – выполнение плоских секций (поперечное сечение) с параллельными ребрами, на фиг. 9 – выполнение плоских секций (поперечное сечение) с крестообразными ребрами, на фиг. 10 – выполнение акустических шумопоглощающих элементов из пропитанных тканей, на фиг. 11 – выполнение акустических шумопоглощающих элементов из листовых перфорированных пластиков, на фиг. 12 – выполнение акустических шумопоглощающих элементов из листового пеноалюминия, на фиг. 13 – установка акустических шумопоглощающих элементов с контактом с основаниями лицевых наклонных пластин, на фиг. 14 – закрепление акустических шумопоглощающих элементов на задней плоской стенке секций каркаса, на фиг. 15 – секции каркаса с наклоном.

Защитный экран для придорожного шумопоглощения (фиг. 1 ) содержит рамный каркас 1 из типовых секций 2, встроенные в них акустические шумопоглощающие элементы 3, заднюю плоскую стенку 4, лицевые наклонные пластины 5 с козырьками 6 и щелевыми ловушками 7 между ними, и стойки 8 с опорными элементами 9 для фиксации каркаса 1. Рамный каркас 1 экрана снабжен плоскими секциями 10 с задней и лицевой плоскими стенками 11, 12 и полостями 13 между ними (фиг. 2). Плоские секции 10 могут быть размещены снизу экрана (фиг. 3) или сверху экрана (фиг. 4). Защитный экран может быть выполнен с наклоном секций так, что его профиль соответствует профилю ломаной линии (фиг. 3). На обратных поверхностях 14 лицевых наклонных пластин 5 секций 2 каркаса 1 могут быть закреплены слои 15 пористого звукопоглощающего материала типа поролона или вспененной резины (фиг. 6). Акустические шумопоглощающие элементы 3 секций 2 каркаса 1 могут быть выполнены с пилообразными выступами 16, вершинами 17, направленными в сторону лицевых наклонных пластин 5, высотой, равной 0,5-0,8 толщины секций 2 (фиг. 7). Плоские секции 10 могут быть выполнены из светопрозрачного или тонированного полимерного высокопрочного стекла, например поликарбоната или полиметилметакрилата, толщиной от 6 до 20 мм, вместе с параллельными или крестообразными ребрами 18, 19, соединяющими заднюю и лицевую стенки 11, 12 (фиг. 8, фиг. 9). Толщина плоских секций 10 может быть равна 15-50 мм. Акустические шумопоглощающие элементы 3 могут быть выполнены в виде диафрагм из стекло- или базальтоткани, пропитанной полимерным или латексным составом, суммарной – поверхностной плотностью 150-400 г/м² (фиг. 10) или из перфорированного листового стекло- или базальтопластика или поливинилхлорида, толщиной 2-5 мм, с коэффициентом перфорации, равным 0,2-0,6 их площади (фиг. 11), или из листового пеноалюминия, толщиной 3-12 мм, с порами 20, открытыми со стороны лицевых наклонных пластин 5 и закрытыми со стороны задней плоской стенки 4 при объемном соотношении пор 20 с объемом листового пеноалюминия 3 от 20 до 85% (фиг. 12). Акустические шумопоглощающие элементы 3 могут быть установлены с контактом с основаниями 21 лицевых наклонных пластин 5 (фиг. 13) или закреплены на задней плоской стенке 4 каркаса 1 (фиг. 14), или на задней плоской стенке 11 плоской секции 10 (фиг. 2). Лицевые наклонные пластины 5 выполнены с наклоном к основанию 21 в пределах 30-60^o (фиг. 2). Секции 2 и 10 могут быть выполнены с наклонами от направления стоек 8 в пределах 5-15^o (фиг. 5, фиг. 15).

На защитный экран со стороны магистрали движения действует набегающий нулевой поток работающего и движущегося транспорта, взаимодействующего с покрытием магистрали, обтекающим потоком воздуха, его порывами. Шумовой поток имеет различную частоту и дисперность колебаний, мощность, амплитуду. Весь спектр шумового потока воспринимается преграждающим путь его движения защитным экраном, часть его отражается, другая часть уплотняется, на лицевых поверхностях плоских секций 10, скользит по ним в направлении секций 2, на которых вместе с другими шумовыми потоками смешивается, частично отражается и рассеивается, и основная его часть разделяется лицевыми наклонными пластинами 5, подавляется в ловушках 7 щелевого типа между ними, и в высокочастотном спектре поглощается внутри экрана его акустическими шумопоглощающими элементами 3. Частично поглощение шумового потока происходит слоями пористого материала 15. Наклон пластин 5 с козырьками 6 препятствует обратному прорыву доставляющих шумового потока из полостей экрана, способствует непрерывному их гашению.

Могут быть различные варианты выполнения защитного экрана в отношении формы, размеров и расположения отдельных элементов и их комбинации. Иллюстративный материал характеризует только предпочтительность форм его осуществления.

Формула изобретения

1. Защитный экран для придорожного шумопоглощения, содержащий рамный каркас из секций, каждая из которых состоит из задней стенки, акустических шумопоглощающих элементов и образующих щелевые ловушки лицевых параллельно расположенных наклонных пластин с козырьками, и стойки с опорными элементами для фиксации секций, отличающийся тем, что он снабжен размещенными в стойках в комбинации с указанными секциями плоскими секциями, каждая из которых состоит из задней, лицевой стенок и полости между ними, при этом соотношение площадей лицевых поверхностей плоских секций и секций с лицевыми наклонными пластинами находится в интервале от 1:1 до 1:6.

2. Экран по п.1, отличающийся тем, что задняя и лицевая стенки плоских секций выполнены из светопрозрачного или тонированного высокопрочного полимерного стекла, например поликарбоната или полиметилметакрилата, толщиной от 6 до 20 мм.

3. Экран по п.2, отличающийся тем, что задняя и лицевая стенки плоских секций соединены параллельными или крестообразными ребрами, выполненными из того же материала, что и стенки, причем толщина плоских секций равна 15-50 мм.

4. Экран по пп.1-3, отличающийся тем, что плоские секции размещены под секциями каркаса.

5. Экран по пп.1-3, отличающийся тем, что плоские секции размещены над секциями каркаса.

6. Экран по пп.1-5, отличающийся тем, что на обратных поверхностях лицевых наклонных пластин секций каркаса закреплены слои пористого звукопоглощающего материала типа поролона или вспененной резины.

7. Экран по пп.1-6, отличающийся тем, что акустические шумопоглощающие элементы секций каркаса выполнены с пилообразными выступами, вершинами направленными в сторону лицевых наклонных пластин, высотой, равной 0,5-0,8 толщины секций.

8. Экран по пп.1-6, отличающийся тем, что акустические шумопоглощающие элементы выполнены в виде диафрагм из базальтостеклоткани, пропитанной полимерным или латексным составом, суммарной поверхностной плотностью 150-400 г/м².

9. Экран по пп.1-6, отличающийся тем, что акустические шумопоглощающие элементы выполнены в виде диафрагм из перфорированного листового стекло- или базальтопластика или поливинилхлорида, толщиной 2-5 мм, с коэффициентом перфорации, равным 0,2-0,6 их площади.

10. Экран по пп.1-6, отличающийся тем, что акустические шумопоглощающие элементы выполнены из листового пеноалюминия, толщиной 3-12 мм, с порами, открытыми со стороны лицевых наклонных пластин и закрытыми со стороны задней плоской стенки, при объемном соотношении пор к объему листового пеноалюминия от 20 до 85%.

11. Экран по пп.1-10, отличающийся тем, что акустические шумопоглощающие элементы установлены в контакте с основаниями лицевых наклонных пластин.

12. Экран по пп.1-10, отличающийся тем, что акустические шумопоглощающие элементы скреплены с задней стенкой секций каркаса и/или задней стенкой плоской секции.

13. Экран по пп. 1-12, отличающийся тем, что наклон указанных лицевых пластин к их основанию находится в диапазоне от 30 до 60^o.

14. Экран по пп.1-13, отличающийся тем, что секции смонтированы с наклоном по лицевой и задней поверхностям от направления стоек в диапазоне от 5 до 15^o для придания профиля ломаной линии.

РИСУНКИ