Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido.

Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido que define al menos dos canales (2) de flujo quecomprende una abertura (3) de entrada y una abertura (4) de salida,

en el que la abertura (4) de salida decada canal (2) de flujo no puede verse desde la abertura (3) de entrada y viceversa, caracterizado porquecada canal (2) de flujo esta delimitado al menos en parte por al menos dos laminas (5, 6) de disipación deenergia acCistica, definiendo una primera y una segunda lamina (5, 6) entre ellas un primer canal de loscanales (2) de flujo, estando dichas laminas (5, 6) primera y segunda dotadas cada una de al menos unsaliente (7) y/o entrante (8), y definiendo una tercera lamina junto con dicha segunda lamina (6) un segundocanal de los canales (2) de flujo, estando dicha tercera lamina dotada de al menos un saliente (7) y/oentrante (8), en el que el grosor de al menos una de las laminas (5, 6) de disipación de energia acústicaesta dentro del intervalo de 0,001 - 3 mm, preferiblemente 0,01 mm - 1 mm.

Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido que define al menos dos canales de flujo, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes de la invención Tradicionalmente se usan atenuadores de sonido o silenciadores para reducir sonidos no deseados en conductos con aire que fluye. Un atenuador de sonido o silenciador de este tipo se diseña habitualmente como un componente añadido, insertado en algún lugar a lo largo del conducto. Entre los atenuadores de sonido existen de tipo resistivo y de tipo reactivo.

Uno de tipo puramente reactivo reduce el sonido únicamente por medio de una diferencia en cuanto a la dimensión geométrica en relación con el conducto, y puede considerarse un reflector y no un silenciador de disipación de energía.

Un silenciador resistivo suele contener materiales resistivos como vidrio prensado o lanas de fibra mineral, espumas de plástico, o fibras de poliéster como material de absorción de energía. De este modo, colocar el material absorbente, en forma de deflectores o revestimientos de pared lateral, en la corriente de flujo es la manera más eficaz de reducir el sonido, puesto que el sonido está presente en la corriente. Sin embargo, esto provocará inevitablemente efectos no deseados como una caída de presión, ruido generado por turbulencia y flujo de volumen reducido.

Para evitar o reducir una pérdida de presión en el conducto de un silenciador resistivo, pueden colocarse revestimientos de pared por fuera del conducto original, con lo cual el conducto tiene que perforarse parcialmente para dejar que el sonido se disipe al interior del material poroso, y tiene que preverse una pared hermética por detrás del material absorbente para evitar la pérdida de presión y fugas. Sin embargo, una desventaja con una solución de este tipo es que requiere espacio por fuera del conducto de flujo de corriente, y tal espacio puede estar limitado o no existir en muchas aplicaciones.

Otras soluciones incluyen un deflector de un material de absorción de sonido insertado en el conducto de flujo de corriente, o una paleta insertada en el conducto de flujo de corriente para reducir la turbulencia. Tales paletas están previstas a menudo en acodamientos de conducto.

El documento W002/089110 da a conocer un diseño de silenciador que usa revestimientos microperforados en paredes y deflectores en una o varias capas, usando materiales absorbentes no fibrosos. El flujo de aire pasa en paralelo a la superficie de usando el aire que no está en movimiento en el interior del revestimiento o el deflector como absorbedor que reacciona de manera no localizada. Una desventaja con esta solución es que el volumen por detrás de los revestimientos o los deflectores no participa como conducto de flujo, sino que más bien reduce el área de sección transversal de flujo.

El documento GB 1536164 describe un atenuador acústico que usa paletas en ángulo en un conducto recto para guiar el flujo de aire y el campo sonoro. Las paletas forman una pluralidad de canales de flujo distribuidos tanto en la dirección transversal como longitudinal del conducto. El campo sonoro se guía de modo que las ondas sonoras impactan contra muchas paletas, que están recubiertas con un material poroso, de modo que las ondas pierden energía en cada impacto. Acústicamente, las paletas son principalmente reflectoras. Sin embargo, debido al ángulo de las paletas, y al gran grosor de las paletas y las capas de absorción, las paletas provocarán una reducción de la sección transversal de flujo. Además, el acodamiento del flujo en forma de zigzag provocará una caída de presión.

Sumario Un objeto de la invención es proporcionar un dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido que permite una amortiguación de sonido eficaz al tiempo que se minimiza la caída de presión de un flujo de fluido a través del dispositivo.

Otro objeto es proporcionar un dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido que permite una amortiguación de sonido eficaz al tiempo que se minimiza la caída de presión de un flujo de fluido a través del dispositivo, mediante el cual se mantienen reducidas las dimensiones del dispositivo.

Otro objeto es proporcionar un dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido que permite una amortiguación de sonido eficaz al tiempo que se minimiza la caída de presión de un flujo de fluido a través del dispositivo, mediante el cual se evita o se minimiza una reducción de la sección transversal de flujo.

Estos objetos se consiguen con un dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según se ha definido inicialmente, y que comprende además las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1.

Este dispositivo amortiguará las ondas sonoras en un fluido que fluye con una interferencia mínima en el propio flujo de fluido, es decir con una caída de presión mínima. La razón es que, puesto que la abertura de salida del canal de flujo no puede verse desde la abertura de entrada y viceversa, las ondas sonoras se ven forzadas a impactar contra la al menos una pared de disipación de energía acústica, mientras que se permite que pase el propio flujo de fluido. Por tanto, la invención proporcionará una deflexión del sonido de modo que se vea forzado a "rebotar de un lado a otro" en el canal de flujo, y perder su energía en cada impacto. Una manera de expresar la invención en términos acústicos es que la pared de disipación de energía acústica tiene una impedancia acústica que corresponde a aproximadamente de 0, 1 a 10, preferiblemente de 0, 5 a 5, y lo más preferiblemente de 1 a 3 veces la impedancia de onda del fluido que fluye. La invención usa las diferencias inherentes entre las propiedades interactivas del material de pared, con respecto al campo de flujo y el campo acústico.

Ha de apreciarse que la invención puede aplicarse en numerosos tipos de flujos de fluido, tanto gaseosos, tales como aire, como líquidos, tal como agua en tuberías de agua y líquidos hidráulicos.

Otros tipos específicos de flujos de fluido en los que puede aplicarse la invención son flujos de vapor y flujos de gases de combustión. Ejemplos específicos de aplicaciones son canales de ventilación, canales de aire a presión, tubos de escape, canalizaciones hidráulicas y conducciones de agua.

Preferiblemente, la pared de disipación de energía acústica presenta, en relación con el interior del canal de flujo, una curvatura suave. La curvatura suave evitará la separación del flujo de fluido de la pared, lo cual reducirá adicionalmente la caída de presión.

Tal como puede observarse, por ejemplo, en las figuras 1, 2, 2a y 3, que se describen adicionalmente más adelante, el dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido comprende dos paredes de disipación de energía acústica, formadas por una primera y una segunda lámina que definen entre ellas el canal de flujo, estando dichas láminas primera y segunda dotadas cada una de al menos un saliente y/o entrante. De este modo, dicho saliente y/o entrante puede disponerse de manera que la abertura de salida del canal de flujo no puede verse desde la abertura de entrada y viceversa. Esto significa que las ondas sonoras impactarán contra el saliente y/o entrante, con lo cual las láminas absorberán las ondas sonoras, pero permitirán que pase el flujo de fluido.

Ha de apreciarse que los ejemplos mostrados en las figuras adjuntas no limitan el alcance de la invención, que en lugar de ello se define por las reivindicaciones.

Preferiblemente, dicho saliente y/o entrante se dispone de manera que el área de sección transversal del canal de flujo es sustancialmente constante. De este modo, la caída de presión se reduce adicionalmente. Una manera de conseguir esto es disponer un saliente en una de las láminas de manera se extienda en parte en el interior de un entrante en una lámina paralela, y dotar las superficies del saliente y del entrante de formas similares. En un caso especial de una forma de sección transversal ampliada del canal de flujo, la anchura de este último es preferiblemente constante.

Preferiblemente, tal como puede observarse, por ejemplo, en la figura 20, que se describe adicionalmente más adelante, el dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido comprende una pared de disipación de energía acústica adicional, formada por una tercera lámina que define junto con dicha segunda lámina un segundo canal de flujo, estando dicha tercera lámina dotada de al menos un saliente y/o entrante. De este modo, dicho saliente y/o entrante puede disponerse de... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido que define al menos dos canales (2) de flujo que comprende una abertura (3) de entrada y una abertura (4) de salida, en el que la abertura (4) de salida de cada canal (2) de flujo no puede verse desde la abertura (3) de entrada y viceversa, caracterizado porque cada canal (2) de flujo está delimitado al menos en parte por al menos dos láminas (5, 6) de disipación de energía acústica, definiendo una primera y una segunda lámina (5, 6) entre ellas un primer canal de los canales (2) de flujo, estando dichas láminas (5, 6) primera y segunda dotadas cada una de al menos un saliente (7) y/o entrante (8) , y definiendo una tercera lámina junto con dicha segunda lámina (6) un segundo canal de los canales (2) de flujo, estando dicha tercera lámina dotada de al menos un saliente (7) y/o entrante (8) , en el que el grosor de al menos una de las láminas (5, 6) de disipación de energía acústica está dentro del intervalo de 0, 001 -3 mm, preferiblemente 0, 01 mm -1 mm.

2. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según la reivindicación 1, en el que las láminas (5, 6) de disipación de energía acústica presentan, en relación con el interior del canal (2) de flujo, una curvatura suave.

3. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según la reivindicación 1, en el que dicho saliente

(7) y/o entrante (8) se dispone de manera que el área de sección transversal del canal (2) de flujo es sustancialmente constante.

4. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según la reivindicación 1, en el que dicho saliente

(7) comprende una cresta y dicho entrante (8) comprende un valle, estando dicha cresta y dicho valle dispuestos de manera que el área de sección transversal del canal (2) de flujo es sustancialmente constante.

5. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según la reivindicación 4, en el que la cresta y el valle son esencialmente rectos y se extienden esencialmente en la dirección transversal en relación con la dirección del canal (2) de flujo.

6. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según la reivindicación 4, en el que la cresta y el valle forman cada uno un bucle cerrado.

7. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según la reivindicación 6, en el que la cresta y el valle son circulares.

8. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según la reivindicación 4, en el que la cresta y el valle cada presentan una forma en espiral.

9. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según la reivindicación 1 ó 3, en el que dicho saliente (7) comprende una protuberancia y dicho entrante (8) comprende un hoyo, estando dicha protuberancia y dicho hoyo dispuestos de manera que el área de sección transversal del canal (2) de flujo es sustancialmente constante.

10. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, que comprende al menos una pared (51) guía orientada en ángulo con respecto a la orientación de las láminas (5, 6) primera y segunda, para guiar un flujo de fluido en un plano que es paralelo a las láminas (5, 6) primera y segunda.

11. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual al menos una de las láminas (5, 6) de disipación de energía acústica es porosa.

12. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual al menos una de las láminas (5, 6) de disipación de energía acústica está dotada de una pluralidad de microperforaciones.

13. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual al menos una de las láminas (5, 6) de disipación de energía acústica está dotada de una pluralidad de microestrías.

14. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual al menos una de las láminas de disipación de energía acústica tiene una impedancia acústica que corresponde a aproximadamente de 0, 1 a 10, preferiblemente de 0, 5 a 5, y lo más preferiblemente de 1 a 3 veces la impedancia de onda del fluido que fluye.

15. Dispositivo de canal de flujo de amortiguación de sonido según cualquiera de las reivindicaciones

anteriores, mediante el cual el factor de pérdida de vibración para el material de al menos una de las láminas (5, 6) de disipación de energía acústica es de al menos 0, 1.

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